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焦电型赤外线センサ基础知识-焦电型赤外线センサとは?-

焦电型赤外线センサとは?

  • 焦电型赤外线センサは、圧電体の一種である焦電セラミックスの焦電効果を赤外線検出原理としたセンサです。

赤外线とは?

  1. 热作用を有するエネルギー
  2. 赤外线は电波や可视光线、紫外线と同様に电磁波の1种です。

赤外线の特徴

赤外线は、波长が可视光より长く、电波より短い电磁波の一种です。また目で见ることはできませんが、热として感じることができる热エネルギーを有しています。

  • 赤外线というと、热い物体からしか出ていないような感じを持たれると思いますが、决してそうではありません。自然界に存在する物体は人间であれ、炎であれ、氷であれ、全てその物体のもつ温度と表面状态に応じた赤外线を放射しています。
    ただ、その波长がその物体の温度によって异なるだけとなります。黒体の温度と放射されている赤外线の波长分布は、プランクの法则によって表されます。
  • 温度罢摆碍闭の物体から放射される赤外线の放射エネルギー量は、絶対温度(摂氏-273℃)の4乗に比例します。(ステファンボルツマンの法则)
  • ウィーンの変位则によると人体(310摆碍闭)は、9~10摆&尘颈肠谤辞;尘闭をピーク波长とする赤外线エネルギーを放射しています。なお、温度の物体から放射される赤外线のピーク波长は温度が高いほど波长が短くなります。

焦电効果とは?

焦电効果とは、焦电セラミクスに温度変化が発生すると、それに応じて焦电セラミクスの自発分极が変化しその温度変化に応じて电荷が発生する现象のことをいいます。
この焦電効果を用いた焦电型赤外线センサはセラミクスの温度変化を検出して出力するセンサです。
一方で温度の絶対値によらず温度が安定した状态では出力が得られません。

焦电型赤外线センサの動作原理

センサに赤外线が入射すると、温度変化が生じますので、焦电素子(セラミクス)の表面温度が上がり、焦电効果により表面电荷が発生します。
このため安定时の电荷の中和状态がくずれ感知素子表面の电荷と、吸着浮游イオン电荷の缓和时间が异なるためにアンバランスとなり、结びつく相手のない电荷が生じてしまいます。
この発生した表面电荷をセンサ内部品で电気信号として取りだし、出力信号として利用します。

温度変化があった时のみ検知が可能となります。
温度変化がない=动きがない场合は検知ができません。