ఈ పోస్ట్‌లో థర్మల్ స్కానర్లు లేదా కాంటాక్ట్‌లెస్ ఐఆర్ థర్మామీటర్ల ప్రాథమిక పని భావనను నేర్చుకుంటాము మరియు యూనిట్ యొక్క ఆచరణాత్మక DIY ప్రోటోటైప్‌ను ఎలా తయారు చేయాలో కూడా నేర్చుకుంటాము Arduino లేకుండా .
COVID-19 యుగంలో, వైద్యులు కాంటాక్ట్‌లెస్ టెంపరేచర్ గన్‌ని పట్టుకుని, COVID-19 నిందితుడి నుదిటి వైపు చూపడం సాధారణ దృశ్యం.
పరికరం వాస్తవానికి కాంటాక్ట్ తక్కువ థర్మామీటర్ పరికరం, ఇది నిందితుడి శరీర ఉపరితలం యొక్క తక్షణ ఉష్ణోగ్రతను కనుగొంటుంది మరియు వ్యక్తి సాధారణమైనదా లేదా జ్వరంతో బాధపడుతున్నాడా అని వైద్యుడిని తెలుసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది?
ప్రాథమిక పరీక్షా విధానం
పరీక్షా ప్రక్రియలో, అధికారం ఉన్న వ్యక్తి నిందితుడి నుదిటిపై కాంటాక్ట్‌లెస్ ఉష్ణోగ్రత తుపాకీ నుండి లేజర్ పుంజం చూపిస్తూ, పరికరం వెనుక ఎల్‌సిడి ప్యానెల్‌లో ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించడాన్ని మేము కనుగొన్నాము.
లేజర్ పుంజానికి వాస్తవానికి ఉష్ణోగ్రత కొలత విధానంతో ప్రత్యక్ష సంబంధం లేదు. పరారుణ థర్మామీటర్ నిర్ణయించడానికి శరీరం యొక్క ఆదర్శ ప్రదేశం వద్ద సరిగ్గా లక్ష్యంగా ఉందని నిర్ధారించడానికి వైద్యుడికి సహాయపడటానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది శరీర ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఖచ్చితంగా.
స్టీఫన్-బోల్ట్జ్మాన్ లా
స్టీఫన్-బోల్ట్జ్మాన్ చట్టం ప్రకారం, శరీరం యొక్క మొత్తం ప్రకాశవంతమైన నిష్క్రమణఉంది(టి) కింది సమీకరణంలో చూపిన విధంగా దాని ఉష్ణోగ్రత యొక్క నాల్గవ శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది
ఓంఉంది(టి) = .T4
ఈ సమీకరణంలో the ఉద్గారతను సూచిస్తుంది.
5. 5.67032 x 10 పరిమాణానికి సమానమైన స్టీఫన్-బోల్ట్జ్మాన్ స్థిరాంకాన్ని సూచిస్తుంది-1212 Wcm-2TO-4, ఇక్కడ K అనే అక్షరం కెల్విన్‌లో ఉష్ణోగ్రత యొక్క యూనిట్.
పై సమీకరణం శరీరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు, దాని పరారుణ ప్రకాశం కూడా దామాషా ప్రకారం పెరుగుతుందని సూచిస్తుంది. ఈ IR ప్రకాశాన్ని ఎటువంటి భౌతిక సంపర్కం అవసరం లేకుండా దూరం నుండి కొలవవచ్చు. పఠనం శరీరం యొక్క తక్షణ ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని అందిస్తుంది.
ఏ సెన్సార్ వర్తిస్తుంది
కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మామీటర్లలో బాగా సరిపోయే మరియు ఉపయోగించబడే సెన్సార్ a థర్మోపైల్ సెన్సార్ .
థర్మోపైల్ సెన్సార్ ఒక సంఘటన పరారుణ ఉష్ణ పటాన్ని సుదూర మూలం నుండి చిన్న విద్యుత్ వోల్టేజ్ ఉత్పత్తికి అనులోమానుపాతంలో మారుస్తుంది.
ఇది థర్మోకపుల్ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, దీనిలో 'హాట్' మరియు 'కోల్డ్' జంక్షన్లను సృష్టించడానికి అసమాన లోహాలను సిరీస్ లేదా సమాంతరంగా కలుపుతారు. ఒక మూలం నుండి పరారుణ రేడియంట్ ఫ్లక్స్ థర్మోపైల్ మీద పడినప్పుడు, ఇది ఈ జంక్షన్లలో ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది, థర్మోకపుల్ యొక్క ఎండ్ టెర్మినల్స్ అంతటా సమానమైన విద్యుత్తును అభివృద్ధి చేస్తుంది.
శరీర మూలం నుండి ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని గుర్తించడానికి ఉష్ణ మూలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉన్న ఈ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని కొలవవచ్చు.
థర్మోపైల్ సెన్సార్ లోపల ఉన్న థర్మోకపుల్ సిలికాన్ చిప్ మీద పొందుపరచబడింది, ఇది వ్యవస్థను చాలా సున్నితమైన మరియు ఖచ్చితమైనదిగా చేస్తుంది.
MLX90247 థర్మోపైల్ సెన్సార్ ఉపయోగించి
IC MLX90247 ఒక బహుముఖ థర్మోపైల్ సెన్సార్ పరికరానికి అద్భుతమైన ఉదాహరణ, ఇది థర్మల్ స్కానర్ పరికరం లేదా కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మామీటర్ పరికరాన్ని తయారు చేయడానికి ఆదర్శంగా ఉపయోగపడుతుంది.
IC MLX90247 ఒక పొర యొక్క ఉపరితలంపై పోగుపడిన థర్మోకపుల్ నెట్‌వర్క్‌తో రూపొందించబడింది.
థర్మోకపుల్ యొక్క హీట్ రిసెప్టివ్ జంక్షన్లు వ్యూహాత్మకంగా బేస్ మెమ్బ్రేన్ మధ్యలో ఉంచబడతాయి, అయితే అవకలన కోల్డ్ జంక్షన్లు పరికరం యొక్క అంచు వద్ద ఉంచబడతాయి, ఇవి యూనిట్ యొక్క సిలికాన్ బల్క్ ప్రాంతాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.
పొర వేడి యొక్క చెడ్డ కండక్టర్‌గా రూపొందించబడినందున, మూలం నుండి కనుగొనబడిన వేడి పరికరం యొక్క పెద్ద అంచు కంటే మెన్‌బ్రేన్ కేంద్రానికి సమీపంలో త్వరగా పెరుగుతుంది.
ఈ కారణంగా థర్మోపైల్ జంక్షన్ చివరలలో వేడి యొక్క శీఘ్ర వ్యత్యాసం అభివృద్ధి చెందుతుంది, దీనివల్ల థర్మో-ఎలక్ట్రిక్ సూత్రం ద్వారా ఈ టెర్మినల్స్ అంతటా సమర్థవంతమైన విద్యుత్ సామర్థ్యం అభివృద్ధి చెందుతుంది.
థర్మోపైల్ సెన్సార్ యొక్క ఉత్తమ భాగం ఏమిటంటే, ప్రామాణిక ఐసిల మాదిరిగా ఇది పని చేయడానికి బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా అవసరం లేదు, బదులుగా ఇది అవసరమైన కొలతను ప్రారంభించడానికి దాని స్వంత విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
క్రింద చూపిన విధంగా మీరు IC MLX90247 యొక్క రెండు వేరియంట్లను పొందుతారు, దీనిలో ఒక వేరియంట్ గ్రౌండ్ Vss ఎంపికను అందిస్తుంది, మరియు మరొకటి Vss పిన్ లేకుండా ఉంటుంది.
ఎగువ ఎంపిక IR ఉష్ణోగ్రత యొక్క బైపోలార్ కొలతను అనుమతిస్తుంది. అవుట్పుట్ అర్థం పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతను చూపిస్తుంది మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రతల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
దిగువ ఎంపికను ఉపయోగించవచ్చు ఉష్ణోగ్రత కొలత పరిసర స్థాయికి పైన లేదా పరిసర స్థాయికి దిగువన, మరియు యూనిపోలార్ కొలత సదుపాయాన్ని అనుమతిస్తుంది.
థర్మోపైల్‌లో థర్మిస్టర్‌ను ఎందుకు ఉపయోగిస్తారు
పై IC MLX90247 లో, మనం a థర్మిస్టర్ పరికర ప్యాకేజీలో చేర్చబడింది. బాహ్య కొలిచే యూనిట్ దశకు సూచన స్థాయి ఉత్పత్తిని సృష్టించడంలో థర్మిస్టర్ ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.
పరిసర ఉష్ణోగ్రత లేదా పరికరం యొక్క శరీర ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించడానికి థర్మిస్టర్ విలీనం చేయబడింది. ఈ పరిసర ఉష్ణోగ్రత స్థాయి అవుట్పుట్ op amp దశకు సూచన స్థాయి అవుతుంది.
లక్ష్యం నుండి IR ఉష్ణోగ్రత ఈ రిఫరెన్స్ స్థాయికి దిగువ లేదా సమానంగా ఉన్నంత వరకు, బాహ్య op amp యాంప్లిఫైయర్ దశ స్పందించదు మరియు దాని అవుట్పుట్ 0 V గా ఉంటుంది.
ఏదేమైనా, శరీరం నుండి IR ప్రకాశం పరిసర ఉష్ణోగ్రత దాటిన వెంటనే, చెల్లుబాటు అయ్యే కొలవగల ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి op amp స్పందించడం ప్రారంభిస్తుంది, ఇది శరీరం యొక్క పెరుగుతున్న ఉష్ణ ఉత్పాదనకు సరళంగా అనుగుణంగా ఉంటుంది.
IC MLX90247 థర్మోపైల్ సెన్సార్ ఉపయోగించి కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మామీటర్ సర్క్యూట్
కాంటాక్ట్‌లెస్ ఐఆర్ థర్మామీటర్ సర్క్యూట్ యొక్క పై ప్రోటోటైప్ సర్క్యూట్లో, థర్మోపైల్ సెన్సార్ ఐసి ఎంఎల్‌ఎక్స్ 90247 ను బైపోలార్ మోడ్‌లో కనుగొన్నాము, థర్మోపైల్ నుండి చిన్న విద్యుత్తును కొలవగల అవుట్‌పుట్‌గా విస్తరించడానికి రూపొందించిన బాహ్య ఆప్ ఆంప్‌తో కాన్ఫిగర్ చేయబడింది.
ఎగువ ఆప్ ఆంప్ IC MLX90247 నుండి థర్మోకపుల్ అవుట్‌పుట్‌ను విస్తరిస్తుంది, అయితే దిగువ ఆప్ ఆంప్ IC యొక్క పరిసర ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది.
సాధారణ అవకలన వియు మీటర్ రెండు ఆప్ ఆంప్స్ యొక్క అవుట్పుట్లలో జతచేయబడుతుంది. థర్మోపైల్ ముందు వేడి ఉద్గార శరీరం లేనింతవరకు, దాని అంతర్గత థర్మోకపుల్ ఉష్ణోగ్రత ప్రక్కనే ఉన్న థర్మిస్టర్ ఉష్ణోగ్రతతో సమానంగా ఉంటుంది. ఈ కారణంగా రెండు ఆప్ ఆంప్ అవుట్‌పుట్‌లు సమాన మొత్తంలో వోల్టేజ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. VU మీటర్ దాని డయల్ మధ్యలో 0 V ని సూచిస్తుంది.
ఒకవేళ చుట్టుపక్కల కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న మానవ శరీరాన్ని థర్మోపైల్ యొక్క సెన్సింగ్ పరిధిలో తీసుకువస్తే, పిన్ 2 మరియు పిన్ 4 అంతటా దాని థర్మోకపుల్ అవుట్పుట్ విపరీతంగా పెరగడం ప్రారంభిస్తుంది మరియు పిన్ 3 మరియు పిన్ 1 అంతటా థర్మిస్టర్ ఉత్పత్తిని మించిపోతుంది.
దీని ఫలితంగా ఎగువ op amp తక్కువ op amp కంటే ఎక్కువ సానుకూల వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. VU మీటర్ దీనికి ప్రతిస్పందిస్తుంది మరియు దాని సూది 0V క్రమాంకనం యొక్క కుడి వైపున మారడం ప్రారంభిస్తుంది. థర్మోపైల్ కనుగొన్న లక్ష్యం యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థాయిని పఠనం నేరుగా చూపిస్తుంది.
ఏ ఆప్ ఆంప్ అనువర్తనానికి సరిపోతుంది
థర్మోపైల్ నుండి అవుట్పుట్ మైక్రోవోల్ట్‌లలో ఉండాల్సి ఉన్నందున, ఈ చాలా చిన్న వోల్టేజ్‌ను విస్తరించడానికి ఉపయోగించే ఆప్ ఆంప్ అత్యంత సున్నితమైన మరియు అధునాతనంగా ఉండాలి మరియు చాలా తక్కువ ఇన్‌పుట్ ఆఫ్‌సెట్ స్పెసిఫికేషన్‌తో ఉండాలి. పరిస్థితులను సంతృప్తి పరచడానికి ఈ అనువర్తనం కోసం ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ ఆప్ ఆంప్ ఉత్తమ ఎంపికగా కనిపిస్తుంది.
మీరు ఆన్‌లైన్‌లో చాలా మంచి ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్‌లను కనుగొన్నప్పటికీ, INA333 మైక్రో-పవర్ (50μA), జీరో-డ్రిఫ్ట్, రైల్-టు-రైల్ అవుట్ ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ చాలా సరైన అభ్యర్థిగా కనిపిస్తుంది.
థర్మోకపుల్ వోల్టేజ్‌లను కొలవగల పరిమాణంలో విస్తరించడానికి ఈ ఐసికి బాగా సరిపోయే అనేక గొప్ప లక్షణాలు ఉన్నాయి. ఒక ప్రాథమిక IC INA333 ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ క్రింద చూడవచ్చు మరియు పైన వివరించిన థర్మోపైల్ సర్క్యూట్ను విస్తరించడానికి ఈ డిజైన్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.
ఈ INA333 op amp సర్క్యూట్లో రెసిస్టర్ ఆర్జి సర్క్యూట్ యొక్క లాభాలను నిర్ణయిస్తుంది మరియు సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు:
లాభం = 1 + 100 / R.జి
అవుట్పుట్ ఫలితం కిలో ఓంస్‌లో ఉంటుంది.
ఈ ఫార్ములా ద్వారా మేము థర్మోపైల్ నుండి పొందిన మైక్రోవోల్ట్ స్థాయిని బట్టి సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం లాభాలను సెట్ చేయవచ్చు.
లాభం 0 నుండి 10,000 వరకు సర్దుబాటు చేయవచ్చు, ఇది మైక్రోవోల్ట్ ఇన్‌పుట్‌ల కోసం అసాధారణమైన విస్తరణ సామర్థ్యాన్ని ఆప్ ఆంప్‌ను అందిస్తుంది.
ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్‌ను అవుట్ థర్మోపైల్ ఐసితో ఉపయోగించడానికి, మనకు ఈ రెండు ఆప్ ఆంప్ మాడ్యూల్స్ అవసరం. ఒకటి థర్మోకపుల్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌ను విస్తరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు మరొకటి క్రింద చూపిన విధంగా థర్మిస్టర్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌ను విస్తరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
కాంటాక్ట్‌లెస్ ఐఆర్ థర్మామీటర్ తయారీకి సెటప్ ఉపయోగపడుతుంది, ఇది థర్మోపైల్ గుర్తించినట్లుగా, సరళంగా పెరుగుతున్న ఐఆర్ వేడికి ప్రతిస్పందనగా సరళంగా పెరుగుతున్న అనలాగ్ అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
అనలాగ్ అవుట్‌పుట్‌ను మిలివోల్ట్ వియు మీటర్‌కు జతచేయవచ్చు లేదా a డిజిటల్ mV మీటర్ శరీరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థాయి యొక్క తక్షణ వివరణ పొందడానికి.
అవుట్పుట్ విలేదా కింది సమీకరణం ద్వారా కూడా అంచనా వేయవచ్చు:
విలేదా = జి (జి) విలో + - విin- )
భాగాల జాబితా
పైన వివరించిన కాంక్లెస్ థర్మామీటర్ సర్క్యూట్ను నిర్మించడానికి క్రింది భాగాలు అవసరం:
- థర్మోపైల్ సెన్సార్ IC MLX90247 - 1 నో
- ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ Op amp INA333 - 2nos
- 0 నుండి 1V FSD - 1no పరిధి కలిగిన వోల్టమీటర్
- INA333 - 2nos ను శక్తివంతం చేయడానికి 1.2 V AAA Ni-Cd కణాలు
వోల్టమీటర్ పఠనం సెల్సియస్‌లో క్రమాంకనం చేయవలసి ఉంటుంది, ఇది కొంత ప్రయోగం మరియు ట్రయల్ మరియు లోపంతో చేయవచ్చు.
పిఐఆర్ ఉపయోగించడం
సాధారణ స్థితికి పిఐఆర్ సెన్సార్ కూడా చక్కగా పనిచేస్తుంది మరియు ఈ రకమైన అనువర్తనాలకు చౌకైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తుంది.
ఒక PIR లో TGS, BaTiO3 వంటి పైరోఎలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్ బేస్డ్ సెన్సార్ ఉంటుంది, ఇది గుర్తించే పరిధిలో ఉష్ణోగ్రతలో మార్పును గ్రహించినప్పుడు ఆకస్మిక ధ్రువణత ద్వారా వెళుతుంది.
దాని ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు కారణంగా ఉత్పన్నమయ్యే పిఐఆర్ పరికరంలో ధ్రువణ ఛార్జ్ వికిరణ శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది ఫైఉంది PIR సెన్సార్‌లో శరీరం ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. ఇది PIR అవుట్పుట్ కరెంటును ఉత్పత్తి చేస్తుంది నేనుd ωpAd( Δ టి) .
పరికరం వోల్టేజ్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది విలేదా ఇది ప్రస్తుత ఉత్పత్తికి సమానంగా ఉండవచ్చు నేనుd మరియు పరికరం యొక్క ఇంపెడెన్స్. కింది సమీకరణంతో ఇది వ్యక్తీకరించబడుతుంది:
విలేదా= నేనుdఆర్d/ √1 +రెండుఆర్రెండుdసిరెండుd
ఈ సమీకరణాన్ని మరింత క్రమబద్ధీకరించవచ్చు:
విలేదా= ωpAdఆర్d( Δ టి) / √1 +రెండుఆర్రెండుdసిరెండుd
ఇక్కడ p పైరోఎలెక్ట్రిక్ గుణకాన్ని సూచిస్తుంది, the రేడియన్ పౌన frequency పున్యాన్ని సూచిస్తుంది మరియు Δ T డిటెక్టర్ ఉష్ణోగ్రత T లోని వ్యత్యాసానికి సమానంd
మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రత T.కు.
ఇప్పుడు, హీట్ బ్యాలెన్స్ సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా దాని విలువను మేము కనుగొన్నాము Δ కింది సమీకరణంలో వ్యక్తీకరించినట్లు T ను పొందవచ్చు:
Δ టి = ఆర్టిఫైఉంది/ (1 +రెండుτరెండుటి)
మేము ఈ విలువను భర్తీ చేస్తే Δ మునుపటి సమీకరణంలో, క్రింద చూపిన విధంగా, బ్యాండ్‌పాస్ లక్షణాలతో Vo ని సూచించే ఫలితాన్ని మేము పొందుతాము:
ఎక్కడ τIS విద్యుత్ సమయ స్థిరాంకాన్ని సూచిస్తుంది ( ఆర్dసిd ), τటి సూచిస్తుంది
ఉష్ణ సమయ స్థిరాంకం ( ఆర్టిసిటి ), మరియు ఫైఉంది రేడియంట్‌ను సూచిస్తుంది
సెన్సార్ గుర్తించిన లక్ష్యం నుండి శక్తి.
పై చర్చలు మరియు సమీకరణాలు PIR నుండి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ Vo మూలం నుండి వెలువడే రేడియంట్ శక్తికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉందని రుజువు చేస్తుంది మరియు తద్వారా కాంటాక్ట్‌లెస్ ఉష్ణోగ్రత కొలిచే అనువర్తనాలకు అనువైనది అవుతుంది.
అయినప్పటికీ, పిఐఆర్ స్టేషనరీ ఐఆర్ సోర్స్‌కు ప్రతిస్పందించలేదని మాకు తెలుసు, మరియు చదవగలిగే అవుట్‌పుట్‌ను ప్రారంభించడానికి మూలం కదలికలో ఉండాలి.
కదలిక యొక్క వేగం అవుట్పుట్ డేటాను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది కాబట్టి, మూలం ఖచ్చితమైన వేగంతో కదులుతుందని మేము నిర్ధారించుకోవాలి, ఈ అంశం మానవ లక్ష్యంపై అమలు చేయడం అసాధ్యం.
అందువల్ల, దీనిని ఎదుర్కోవటానికి సులభమైన మార్గం మానవ లక్ష్యాన్ని స్టేషనరీగా ఉంచడానికి మరియు కృత్రిమంగా ఇంటర్‌ఫేస్ చేయడం ద్వారా దాని కదలికను ప్రతిబింబిస్తుంది మోటారు ఆధారిత ఛాపర్ PIR లెన్స్ వ్యవస్థతో.
పిఐఆర్ ఉపయోగించి కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మామీటర్ ప్రోటోటైప్
కింది పేరాగ్రాఫ్‌లు ప్రాక్టికల్ థర్మల్ స్కానర్ సిస్టమ్ యొక్క పరీక్షను వివరిస్తాయి, ఇది ప్రాక్టికల్ ప్రోటోటైప్ నిర్మాణానికి వర్తించవచ్చు, వివిధ ప్రమేయం ఉన్న పారామితుల యొక్క సమగ్ర ఆప్టిమైజేషన్ తర్వాత.
మునుపటి విభాగంలో నేర్చుకున్నట్లుగా, ఉష్ణోగ్రత మార్పు రేటు రూపంలో రేడియంట్ ఉద్గారాలను గుర్తించడానికి PIR రూపొందించబడింది dT / dt , అందువల్ల తగిన విధంగా లెక్కించిన పౌన .పున్యంతో పల్స్ చేయబడిన పరారుణ వేడికి మాత్రమే ప్రతిస్పందిస్తుంది.
ప్రయోగాల ప్రకారం, PIR సుమారు 8 Hz పల్స్ పౌన frequency పున్యంలో ఉత్తమంగా పనిచేస్తుందని కనుగొనబడింది, ఇది సర్వో ఛాపర్ ద్వారా ఇన్‌కమింగ్ సిగ్నల్‌ను స్థిరంగా కత్తిరించడం ద్వారా సాధించవచ్చు.
సాధారణంగా, సిగ్నల్స్ కత్తిరించడం PIR సెన్సార్ శరీరం యొక్క ప్రకాశవంతమైన శక్తిని వోల్టేజ్ స్పైక్‌లుగా అంచనా వేయడానికి మరియు అవుట్పుట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఛాపర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సరిగ్గా ఆప్టిమైజ్ చేయబడితే, ఈ స్పైక్‌ల సగటు విలువ రేడియంట్ ఉష్ణోగ్రత యొక్క తీవ్రతకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
కింది చిత్రం ఆప్టిమైజ్ చేసిన కొలత యూనిట్ లేదా MU ని సృష్టించడానికి ఏర్పాటు చేసిన ఒక సాధారణ పరీక్షను చూపుతుంది.
వ్యవస్థ యొక్క సమర్థవంతమైన పనిని నిర్ధారించడానికి IR మూలం మరియు సెన్సార్ యొక్క వీక్షణ క్షేత్రం (FOV) మధ్య దూరం 40 సెం.మీ ఉండాలి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, రేడియేటింగ్ బాడీ మరియు పిఐఆర్ లెన్స్ ఒకదానికొకటి 40 సెంటీమీటర్ల దూరంలో ఉండాలి.
ఫ్రెస్నెల్ లెన్స్ మరియు పిఐఆర్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్ మధ్య వ్యవస్థాపించిన ప్రొపెల్లర్‌తో చిన్న స్టెప్పర్ మోటారుతో కూడిన ఛాపర్ వ్యవస్థను కూడా మనం చూడవచ్చు.
అది ఎలా పని చేస్తుంది
శరీరం నుండి వచ్చే IR రేడియేషన్ ఫ్రెస్నెల్ లెన్స్ గుండా వెళుతుంది, తరువాత అది 8 Hz పౌన frequency పున్యంలో ఛాపర్ మోటారు ద్వారా కత్తిరించబడుతుంది మరియు ఫలితంగా పల్సెడ్ IR రేడియేషన్ PIR సెన్సార్ ద్వారా కనుగొనబడుతుంది.
ఈ కనుగొనబడిన IR కి సమానమైన అవుట్పుట్ AC తరువాత అనేక op amp దశలతో చేసిన 'సిగ్నల్ కండీషనర్' దశకు వర్తించబడుతుంది.
సిగ్నల్ కండీషనర్ నుండి తుది విస్తరించిన మరియు కండిషన్డ్ అవుట్పుట్ ఒక శరీరం యొక్క విభిన్న ప్రకాశవంతమైన నిష్క్రమణకు సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిస్పందనను తనిఖీ చేయడానికి ఓసిల్లోస్కోప్‌లో విశ్లేషించబడుతుంది.
పిఐఆర్ మరియు ఛాపర్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేస్తుంది
సాధ్యమైనంత ఉత్తమమైన ఫలితాలను పొందడానికి, పిఐఆర్ మరియు ఛాపర్ అసోసియేషన్ కోసం ఈ క్రింది ప్రమాణాలను నిర్ధారించాలి.
ఫ్రెస్నెల్ లెన్స్ మరియు పిఐఆర్ అంతర్గత సెన్సార్ మధ్య తిప్పడానికి ఛాపర్ డిస్క్ లేదా బ్లేడ్లు ఉంచాలి.
ఫ్రెస్నెల్ లెన్స్ వ్యాసం 10 మిమీ కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు.
లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు 20 మిమీ ఉండాలి.
యొక్క సాధారణ సెన్సింగ్ ప్రాంతం అనే వాస్తవాన్ని పరిశీలిస్తే TOd 1.6 మి.మీ. ఫై మరియు లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవుకు దగ్గరగా వ్యవస్థాపించబడింది, వీక్షణ క్షేత్రం లేదా FOV 4.58 గా కనుగొనబడిందిలేదాకింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:
FOV(సగం కోణం)| కాబట్టి-1[(డిs/ 2) / ఎఫ్] | = 2.29లేదా
ఈ సమీకరణంలో ds సెన్సార్ యొక్క గుర్తించదగిన వ్యాసాన్ని సూచిస్తుంది, మరియు f లెన్స్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు.
ఛాపర్ బ్లేడ్ లక్షణాలు
కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మామీటర్ యొక్క పని సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఇన్ఫ్రారెడ్ సంఘటన ఛాపర్ సిస్టమ్ ద్వారా ఎలా పల్స్ చేయబడుతుందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది
ఈ ఛాపర్‌లో ఈ క్రింది కొలతలు ఉపయోగించాలి:
ఛాపర్ 4 బ్లేడ్లు కలిగి ఉండాలి మరియు వ్యాసం Dc 80 మిమీ ఉండాలి. ఇది స్టెప్పర్ మోటారు లేదా పిడబ్ల్యుఎం నియంత్రిత సర్క్యూట్ ద్వారా నడపాలి.
సరైన పనితీరు కోసం సుమారు భ్రమణ పౌన frequency పున్యం 5 Hz నుండి 8 Hz వరకు ఉండాలి.
పిఐఆర్ ఫ్రెస్నెల్ లెన్స్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్ వెనుక 16 మిమీ స్థానంలో ఉండాలి, అంటే లెన్స్ మీద వచ్చే ఐఆర్ సిగ్నల్ వ్యాసం 4 మిమీ ఉంటుంది, మరియు ఈ వ్యాసం ఛాపర్ యొక్క 'టూత్-వెడల్పు' టిడబ్ల్యూ కంటే చాలా తక్కువగా ఉండాలి డిస్క్.
ముగింపు
కాంటాక్ట్‌లెస్ థర్మల్ స్కానర్ లేదా ఐఆర్ థర్మామీటర్ చాలా ఉపయోగకరమైన పరికరం, ఇది శారీరక సంబంధం లేకుండా మానవ శరీర ఉష్ణోగ్రతను దూరం నుండి కొలవడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఈ పరికరం యొక్క గుండె పరారుణ సెన్సార్, ఇది శరీరం యొక్క రేడియంట్ ఫ్లక్స్ రూపంలో వేడి స్థాయిని గుర్తించి, దానిని విద్యుత్ సామర్థ్యానికి సమానమైన స్థాయికి మారుస్తుంది.
ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించగల రెండు రకాల సెన్సార్లు థర్మోపైల్ సెన్సార్ మరియు పైరోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్.
శారీరకంగా అవి రెండూ ఒకేలా కనిపిస్తున్నప్పటికీ, పని సూత్రంలో చాలా తేడా ఉంది.
ఒక థర్మోపైల్ ఒక థర్మోకపుల్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రంతో పనిచేస్తుంది మరియు దాని థర్మోకపుల్ జంక్షన్లలో ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసానికి అనులోమానుపాతంలో విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
సాధారణంగా పిఐఆర్ సెన్సార్లలో ఉపయోగించే పైరోఎలెక్ట్రిక్ సెన్సార్, పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న శరీరం సెన్సార్ యొక్క వీక్షణ క్షేత్రాన్ని దాటినప్పుడు శరీర ఉష్ణోగ్రతలో మార్పును గుర్తించడం ద్వారా పనిచేస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత స్థాయి యొక్క ఈ మార్పు దాని ఉత్పత్తి వద్ద విద్యుత్ సంభావ్యత యొక్క దామాషా మొత్తంగా మార్చబడుతుంది
థర్మోపైల్ ఒక సరళ పరికరం కావడం అన్ని రకాల థర్మల్ స్కానింగ్ అనువర్తనాల్లోకి కాన్ఫిగర్ చేయడం మరియు అమలు చేయడం చాలా సులభం.
ప్రస్తావనలు:
ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్థర్మోపైల్ సెన్సార్ మెలెక్సిస్
పరారుణ థర్మామీటర్
మునుపటి: ఆటోమేటిక్ హ్యాండ్ శానిటైజర్ సర్క్యూట్ - పూర్తిగా కాంటాక్ట్‌లెస్ తర్వాత: అన్ని ఆడియో పరికరాల త్వరిత ట్రబుల్షూటింగ్ కోసం సిగ్నల్ ఇంజెక్టర్ సర్క్యూట్లు
