PYROMID®-Mehrkanaldetektoren
Die Marke PYROMID® steht für die Detektoren in kompakter Stapelbauweise, die LRM-Detektorfamilie, und für Mehrkanaldetektoren mit internem Strahlteiler, insbesondere für die Gasanalyse und Flammendetektion.
Eigenschaften PYROMID®-Mehrkanaldetektoren von InfraTec
Mehrkanaldetektoren mit bis zu acht Kanälen
Integrierter Strahlteiler oder mikromechanischer Rahmen
Einfache Integration in Messgeräte
Für den Einsatz bei Gasanalyse und Flammendetektion
Typ | close Anzahl der MesskanäleKanalzahl | close TO18, TO46: 5,4 mm Durchmesser Gehäuse | close Größe der kreisförmigen oder rechteckigen Apertur, durch die Strahlung auf die sensitiven Elemente trifft. Öffnung (mm) | close Spannungsbetrieb: Der pyroelektrisch erzeugte Strom wird über einem RC‐Glied in eine Spannung konvertiert und nachfolgend impedanzgewandelt. Strombetrieb: Der pyroelektrische Strom wird durch einen OPV permanent kompensiert. Der dafür benötigte Strom erzeugt einen Spannungsabfall über einem RC‐Netzwerk im Rückkoppelzweig, welcher als Messsignal dient. Betriebsart | close Integrierte Verstärkungselemente wie integrierte Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFET) für Detektoren im Spannungsbetrieb oder integrierte Operationsverstärker (OpAmp) für Detektoren im Strombetrieb. Verstärker | close Pyroelektrische Detektoren sind als thermische Detektoren für Temperaturänderungen empfindlich. Ändert sich die Umgebungstemperatur, beeinflusst dies das Messsignal und verschiebt den Arbeitspunkt. Eine thermische Kompensation reduziert diesen Effekt. Dazu erhält jedes pyroelektrische Element ein Blindelement, das unerwünschte Ströme kompensiert. Thermische Kompensation | close Patentierte mikromechanische Chipbefestigung (LowMicro) von InfraTec zur Senkung der Auswirkung des störenden Körperschalls. Reduzierte Mikrofonie | close Als zentrale Kenngröße charakterisiert die spezifische Detektivität D* den Signal-Rausch-Abstand von Infrarotdetektoren. Spezifische Detektivität* | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
LRM-274 close Single supply Betrieb | 4 | TO8 | 8,5 × 8,5 | Strombetrieb | OpAmp | 4,0 | |||
LRM-278 close Single supply Betrieb | 8 | TO8 | 8,5 × 8,5 | Strombetrieb | OpAmp | 4,5 | |||
LIM-032 close Integrierter Strahlteiler | 2 | TO39 | 2,8 x 2,8 | Spannungsbetrieb | JFET | 2,9 | |||
LIM-011 close Integrierter Strahlteiler | 4 | TO8 | 2,8 x 2,8 | Spannungsbetrieb | JFET | 0,8 | |||
LIM-054 close Integrierter Strahlteiler | 4 | TO8 | 2,8 x 2,8 | Strombetrieb | OpAmp | 0,42 | |||
| 2 | TO18 / TO46 | 3,0 x 2,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 4,0 | ||||
| 2 | TO18 / TO46 | 3,0 x 2,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 2,0 | ||||
| 4 | TO39 | 5,0 x 5,0 | Spannungsbetrieb | JFET | 4,7 | ||||
LRM-284 close Single-Supply-Betrieb | 4 | TO39 | 5,0 x 5,0 | Strombetrieb | OpAmp | 4,5 | |||
LRM-244 close Single supply Betrieb | 4 | TO8 | 8,5 x 8,5 | Strombetrieb | OpAmp | 6,0 | |||
| 2 | TO18 / TO46 | 3,0 x 2,0 | Strombetrieb | OpAmp | 3,0 | ||||
LIM-082 close Integrierter Strahlteiler | 2 | TO39 | 2,8 x 2,8 | Strombetrieb | OpAmp | 1,9 |
* in 10
** in 10
*** bei R
**** in 10
LRM-Detektoren
Miniaturisierte Mehrkanaldetektoren mit kompakter Stapelbauweise
Spitzentechnologie auf engstem Raum
LRM-Detektoren von InfraTec, eine Serie von miniaturisierten Mehrkanaldetektoren, bieten ein extrem großes Sichtfeld (FOV) in Kombination mit einem kompakten Design und attraktiven Preisen. Bereits der Blick auf ihr Äußeres offenbart eine erste Besonderheit: In der Kappe befindet sich ein robustes Zentralfenster, z.B. aus Silizium. Es bietet einen sicheren Schutz gegen Umwelteinflüsse wie eindringende Feuchtigkeit. Optional verlötet mit dem Gehäuse ermöglicht dieses Zentralfenster eine hermetische Abdichtung.
Innovative modulare Stapelbauweise
Die Kanalfilter finden sich im Inneren der Detektoren wieder. Dort sind sie abgeschirmt von mechanischem Stress oder anderen Belastungen rauer Umgebung – aber vor allem näher an den pyroelektrischen Elementen. Die reduzierte Entfernung und das in die Detektorkappen integrierte Zentralfenster sind zwei der Faktoren, die ein weites Sichtfeld sicherstellen. Gleichzeitig sind alle Elemente im Inneren der Detektoren dicht beieinander angeordnet. Auf die pyroelektrischen Elemente trifft somit mehr Strahlung, wodurch ein stärkeres Signal erzeugt wird. Da zudem das optische Übersprechen der einzelnen Kanäle sehr effektiv unterdrückt wird, erweist sich die gesamte Detektorreihe als äußerst leistungsfähig. Die kompakte, miniaturisierte Konstruktion ermöglicht bei unveränderter Gehäusegröße die Anzahl der Kanäle zu erhöhen. Genauso kann dieselbe Anzahl an Kanälen in wesentlich kleineren Gehäusen integriert werden.
High-Tech auf kleinstem Raum
Mit dem pyroelektrischen Detektor LRM-292 bietet InfraTec neben dem LRM-202 den weltweit kleinsten Mehrkanaldetektor mit integriertem Operationsverstärker und thermischer Kompensation. Mit einem Durchmesser von lediglich 4,7 mm ist der LRM-292 für die Messung von geringen Gaskonzentrationen bei kleinen Messvolumina prädestiniert. Schnelle Gaswechsel, geringe Gaskonzentrationen und kurze Gasaustauschzeiten sind für den pyroelektrischen Detektor im TO46-Gehäuse keine Herausforderung.
Ihr kompaktes Design verdanken der LRM-292 und der LRM-202 der bewährten Stapelbauweise. Auf Grund ihres einmaligen Designs haben beide Detektoren ein Sichtfeld (FOV) von 60°, wodurch ein sehr großer Anteil der Strahlung auf das pyroelektrische Element trifft. Dies erzeugt große Amplituden des Ausgangssignals, was die externe Signalverstärkung unterstützt.
LRM-292 – kleinster Mehrkanaldetektor mit Strombetrieb
Im LRM-292 sind standardmäßig zwei Operationsverstärker integriert, die als Transimpedanzverstärker verschaltet sind. Aus dem somit generierten Strombetrieb ergeben sich höhere Ausgangssignale als beim LRM-202 im Spannungsbetrieb. Dies ermöglicht eine einfachere Signalverarbeitung und selbst bei Frequenzen über 10 Hz ein exzellentes Signal-Rausch-Verhältnis. Darüber hinaus ist der LRM-292 für die Verwendung von nur einer Versorgungsspannung konzipiert, wodurch der Aufwand der Beschaltung reduziert wird.
LRM-Detektoren auf einen Blick
Sortiment von Zwei-, Vier- und Achtkanaldetektoren
Strom- oder Spannungsbetrieb möglich
Extrem großes Sichtfeld sorgt für hohes Leistungsvermögen
TO46, TO39 und TO8 Gehäuse erhältlich
Robustes Zentralfenster zum Schutz vor Feuchtigkeit • Optionale vollständige hermetische Abdichtung
Thermische Kompensation verfügbar
Kompakte pyroelektrische Detektoren auf der Basis mikromechanisch gefertigter Chipträger
Ein miniaturisierter Mehrkanaldetektor unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von einem Mehrkanaldetektor mit konventionellerer Konstruktion. Beispielsweise verfügt er über besondere Chipträger. Welchen Einfluss solche Faktoren auf die Leistungsfähigkeit dieser speziellen Detektoren haben, wird in diesem Fachartikel anschaulich aufgezeigt.
Strahlteiler-Detektoren
Präzise und stabile Messungen für Langzeitanwendungen
Unkonventionelle Lösung für präzise Messungen
Strahlteilerdetektoren eignen sich perfekt für Messaufgaben, die hochgenaue und stabile Messergebnisse erfordern. Diese Mehrkanaldetektoren sind mit nur einer einzigen optischen Öffnung ausgestattet. Sie enthalten im Inneren eine Anordnung von Mikrospiegeloberflächen, die als interner Strahlteiler arbeiten. Durch das spezielle optische Konzept trifft der Großteil der ankommenden Strahlung senkrecht auf die pyroelektrischen Elemente. Dies ermöglicht insbesondere für die NDIR-Gasanalyse ausgesprochen exakte Ergebnisse. Zur Lösung solcher Messaufgaben genügt eine Gasküvette mit einem effektiven Durchmesser von nur 2,5 mm. Neben einem beschleunigten Gasaustausch ergibt sich damit ein nur sehr kleines notwendiges Volumen an Messgas. Mit dem Detektor ausgestattete Messgeräte können entsprechend kleiner sein. Das dauerhaft stabile Signalverhältnis zwischen den einzelnen Kanälen gewährleistet ein hohes Maß an Messgenauigkeit.
Reflektionsstrahlteiler – einzigartig effektiv
Die verwendeten Strahlteiler zählen alle zu den Reflektionsstrahlteilern. Sie bestehen aus hochreflektierenden, vergoldeten Mikrostrukturen. Die Teilung des Strahls in zwei oder vier Kanäle erfolgt ausschließlich innerhalb des Detektors.
Die durch die Aperturöffnung des Detektors eintretende Strahlung wird auf der Grundlage der Architektur der innovativen Mikrostruktur innerhalb des Detektors in mehrere Strahlungsbündel gleicher Intensität aber unterschiedlicher Richtungen getrennt. Jedes der Bündel trifft auf ein entsprechendes pyroelektrisches Sensorelement mit einem vorgeschalteten optischen Filter.
Mechanische Ausdehnungen im optischen System des Messgerätes, Alterungseffekte oder eventuelle Verschmutzungen im optischen Pfad wirken bereits vor der Strahlteilung und beeinflussen damit alle Kanäle in gleicher Weise. Dadurch werden Unterschiede zwischen den Messkanälen und der notwendige Strahlquerschnitt minimiert. Die Mikrostrukturen variieren je nach Detektortyp. In Vierkanaldetektoren ähneln diese vierseitigen Mikropyramiden, während es sich bei Zweikanaldetektoren um V-förmige Pyramiden handelt.
Vorteile von Strahlteilerdetektoren
Mehrkanaldetektoren mit einer einzigen Aperturöffnung
Konstant zuverlässige Messergebnisse durch ein dauerhaft stabiles Signalverhältnis zwischen den einzelnen Kanälen
Einfache konstruktive Lösungen ermöglichen exakt gleiche reflektierte Intensitäten der einzelnen Strahlungsbündel
Sehr geringe Messgasvolumina erforderlich
Kleine Gaszellen ermöglichen eine einfache Integration in Messgeräte
PYROMID® Broschüre
Erfahren Sie mehr über miniaturisierte Detektoren für die Gasanalyse und Flammendetektion.
Wie funktioniert ein pyroelektrischer Detektor?
Pyroelektrische Materialien sind spezielle Kristalle mit nur einer polaren Achse und ohne Symmetriezentrum. Bei Temperaturveränderungen ändert sich deshalb ihre Polarisation. Diesen pyroelektrischen Effekt nutzt die Sensortechnik. Dazu wird ein dünner pyroelektrischer Kristall senkrecht zur polaren Achse mit Elektroden beschichtet. Auf der oberen Elektrode des Kristalls ist eine absorbierende Schwarzschicht aufgebracht. Trifft Infrarotstrahlung auf diese Schicht, erwärmt sich der pyroelektrische Kristall und Oberflächenladungen entstehen. Wird die Strahlung abgeschaltet, entstehen Ladungen umgekehrter Polarität. Die Ladungen sind jedoch sehr gering. Bevor sie durch den endlichen Innenwiderstand des Kristalls wieder ausgeglichen werden können, wandeln Feldeffekttransistoren oder Operationsverstärker die Ladungen in eine Signalspannung um.
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Detektorsuche
InfraTec bietet Ihnen fünf Produktgruppen mit rund 50 verschiedenen pyroelektrischen Detektoren. Zum Spektrum gehören dabei Detektoren mit reduzierter Mikrofonie und integriertem Operationsverstärker sowie digitale Detektoren.
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