JUNG 228WW - Handbuch (Seite 4)

Elektronik - Handbuch
Wächter
2.1.1/2.1.2
Basis eines solchen IR-Detektors (Sensors) sind Lithium-Tantalatkristalle. Diese Kristalle erzeugen,
bei Wärmeänderung (positive oder negative Temperaturänderung), eine elektrische Spannung.
Die von den Kristallen abgegebene Spannung liegt im Bereich von einigen µV (µV = millionstel
Volt) und ist von folgenden Bedingungen abhängig:
– Der Intensität der Wärmequelle (Temperatur und Größe)
– Dem Umgebungsmedium (Temperatur, unterschiedliche Luftfeuchtigkeit)
– Der Entfernung zwischen Wärmequelle und IR-Sensor
– Der Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Wärmequelle
– Der Empfindlichkeit des PIR-Elementes (frequenzabhängiges Bandpaßverhalten mit
Maximum bei ca. 0,1 Hz)
Zur Unterdrückung von Einflüssen aus der Umgebung, die zu ungewollten Einschaltungen
führen würden, sind in jedem Sensor 2 Kristalle antiparallel geschaltet.
Einer der Kristalle gibt, bei Auftreffen von Wärmestrahlung einen positiven, der andere einen
negativen Spannungsimpuls ab. Wärmeänderungen die gleichzeitig und mit gleicher Inten-
sität auf beide Kristalle einwirken lösen keinen Erfassungsvorgang aus, denn die beiden Im-
pulse heben sich gegenseitig auf. Dadurch ist ein Auslösen bei Wärmeänderungen der Um-
gebung weitgehend ausgeschlossen.
Anders verhält es sich bei schnellen Bewegungen. Die Lithiumtantalat-Kristalle geben, ent-
sprechend der Bewegung und der dadurch hervorgerufenen Wärmeänderung im Erfassungs-
feld, ihre Impulse zeitversetzt ab. Die beiden Impulse addieren sich zu einer Wechselgröße
mit höherer Signalamplitude. Dieses elektrische Ausgangssignal ist proportional der Wärme-
änderung und wird von den Wächtern zur Auslösung eines Erfassungsvorganges genutzt.
Die Sensorkristalle befinden sich in einem Metallgehäuse, welches auf Massepotential gelegt
wird. Die Kristalle sind dadurch vor elektrostatischen Entladungen geschützt.
Um den erfaßbaren Infrarot-Bereich einzugrenzen, ist das Sensorelement durch ein Filterglas
abgedeckt. Dieses optische Filter begrenzt den auszuwertenden Bereich auf das mittlere
Infrarot von 7-14 µm. Zur Bündelung der IR-Energie auf die Sensorfläche ist in den Wächtern
ein Linsensystem eingesetzt. Dieses Linsensystem nennt man nach dem Erfinder „Fresnel-
Linsen“. Sie sind zur Erzielung eines breiten Winkels (70°,110°,180°, 240°) und der Erfassung
in mehreren Ebenen zu einer Linsengruppe ausgebildet.
Aufbau von Wächtern
D
S
G
optisches Filter
Gate-
widerstand
FET
Sensor-
kristalle
Sensorgehäuse
Sensoraufbau