Аналіз факторів, які впливають на чутливість піроелектричних приймачів теплового випромінювання у давачах руху

Abstract

В статті проведений аналіз одного з різновидів давачів, які використовуються в технологіях Smart City. Зокрема розглянуті давачі на основі піроелектричних приймачів , що реєструють теплове випромінювання, зокрема випромінювання людського тіла. Встановлено, що для оцінки ефективності роботи приймачів випромінювання використовується ряд характеристик, досить важливими з яких є чутливість та поріг чутливості. Наведені математичні відношення, які описують чутливість приймача як комплексну частотну характеристику, що пов’язує реакцію піроелектричного приймача та вплив на нього у вигляді гармонійного потоку. Представлені характеристики порогу чутливості приймача та формули для визначення даної характеристики. Встановлено, що для визначення порогу чутливості піроелектричних приймачів теплового випромінювання необхідно знати рівень шумів його чутливого елемента. Для виведення відповідних формул представлена еквівалентна схема піроелектричного приймача. Встановлені джерела шумів піроелектричних елементів, зокрема тепловий (джонсонівський) шум навантажувального опору, тепловий (джонсонівський) шум опору діелектричних втрат чутливого елементу, шумова ЕРС вимірювальної схеми, ввідний шумовий струм вимірювальної схеми, температурний шум чутливого елементу. Подана графічна залежність величини шумів від різних джерел для типового детектора з електричною та тепловою постійними часу. Зроблені відповідні висновки за результатами аналізу.