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Mit Keksdose auf Lötkolbensuche
Infrarotsensoren können Strahlung mit der Wellenlänge um 10µm erkennen.
Neben der Anwendung in Bewegungsmeldern bei denen ein breites Feld abgedeckt werden soll, stellt sich oft die Frage nach einer Erhöhung der Auflösung beim Erkennen der Strahlung.
Optik
Mit Glaslinsen ist eine Abbildung nicht möglich da sie für IR im Bereich von 10µm nicht transparent sind. Ein geeignetes Linsenmaterial ist Germanium. Leider ist die Anwendung in Thermokameras nicht so sehr verbreitet, dass gute Objektive für dies Wellenlänge immer noch einige 100 € kosten.
Anstelle einer Linse kann man auch mit einem Spiegel eine Abbildung erreichen. Für eine einfache Demonstration kann man dafür ein Stück Blech nehmen und erst einmal einen zylindrischen Spiegel formen.
http://images.google.de/images?q=tbn:IqWnMXlbbA8J:www.business-supply.com/product_images/image/EB030435.gif%20
Nicht dass es schwierig wäre das Blech zu formen, aber es ist mit dem Einsatz eines Stücks vom Rand einer Keksdose ist die Form recht anschaulich. Der Brennpunkt ist dann im halben Abstand des Radius der Dose vor der Innenseite des Blechs.
Die Abbildungsebene für Strahler, die nicht unendlich weit entfernt sind, ist entsprechend ein kleines Stückchen weiter vom Blech entfernt.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=772%20
Versuch
Hält man nun einen IR Sensor in die Abbildungsebene (oder einfach erst mal in den Brennpunkt) des Spielgels und montiert den Spiegel auf einen Motor der sich langsam in einem Winkel von 90° hin und herbewegt, dann kann man den Winkelbereich nach Strahlern abscannen.
Im Beispiel ist es ein Schrittmotor mit Getriebe der in 20sec hin und her fährt.
Als Teststrahler dient ein Lötkolben der senkrecht aufgehängt eine schmale Wärmequelle bildet die in der Temperatur einstellbar ist.
Im Versuch wurde er auf 50° 100° 150° und 200° eingestellt und es wurde jeweils mit einem Speicheroszilloskop ein Scanvorgang aufgenommen.
Dieser erste Versuch wurde ohne Justierung des Spiegels durchgeführt er war aber schon so eindrucksvoll, dass ich ihn hier Vorstellen will.
Ergebnis
Rechts sind die Scanergebnisse in 20 sec über einen Winkel von 90° hin und zurück für unterschiedliche Lötkolbentemperaturen gezeigt. Der Lötkolben ist jeweils 2mal im Bild.
Da der Thermosensor ein Differentialsensor ist, wurde er zur Hälfte abgedeckt, Bild oben links. Da der Spiegel im mittleren Bild gerade etwas seitlich steht ist er im Bild links unten noch einmal von seiner Rückseite (mit Abbildung der Kekse) dargestellt.
Manfred
am_i_jesus?
15.12.2005, 16:17
Geilo. Wirklich geilo :D
H.A.R.R.Y.
04.01.2006, 16:06
Wenn jetzt noch ein Unterbrecherrad vor dem Sensor seine Runden dreht kann man eine saubere Wechselspannung am Sensor abgreifen. Über einen Synchrongleichrichter müßten sich so Temperaturunterschiede von wenigen Grad Kelvin sicher erfassen lassen.
Bei der gezeigten Anordnung wird der Sensor offensichtlich nicht bewegt, so das sich der "Wirkungsgrad" zu den Rändern hin wohl etwas verschlechtern dürfte...
Wenn jetzt noch ein Unterbrecherrad vor dem Sensor seine Runden dreht kann man eine saubere Wechselspannung am Sensor abgreifen.
Beim vorliegenden Sensor ist das mit dem Choppen wegen der begrenzten Bandbreite des Sensors etwas schwierig, dafür ist das Ausgangssignal recht groß. Links neben dem Peak mit der Temperaturangabe ist übrigens noch eine kleiner Höcker. Der stammt von der Lötstation rechts hinten im Bild.
Manfred
Hi,
Das Problem mit der IR Ortung will ich auch nun mal angehen. Ich verwende einen PIR Sensor (LHI1128PE) von CONRAD und hoffe dass ich das Teil bald kriege (bestellt wäre es ja schon 2 Wochen). Wie dem auch sei, meine Idee lautet, 4 IR Sensoren "über Kreuz" zu montieren, und die Ausgangssignale selbst einer OPV Subtrahierschaltung zuzuführen. Das Ausgangssignal wird zu einem Komparator geführt, bei Komparator = 5V Motor mit Sensorkreuz nach rechts, bei 0V nach links (Kommt auf die Sensoranordung an). hiermit wäre eine automatische Nachführung für thermische Objekte realisiert.
Das einzige Problem, dass ich sehe, besteht darin, dass die Differenzen der Signale so klein sind, dass sie in den Störsignalen (offset Spannung, bias Ströme, offset ströme) der OPV untergehen.
Eine kleine Anregung (hoffentlich),
Al.exe
Wenn Du es schon bestellt hast kannst Du sicher auch die Bestellnummer oder einen Datenblattlink angeben, dann ist es leichter zu finden.
Manfred
H.A.R.R.Y.
05.01.2006, 11:22
Mit dem Chopperrad kann man auch langsam unterbrechen, so etwa 10Hz oder noch weniger. Die IR-Schalter erfassen auch Katzen die vorbeirennen, das ergibt mit der typischen Multizonenlinse so etwa diese Frequenz.
Welche Skalenteilung liegt denn eigentlich den Oszi-Bilder zu Grunde?
In der Tat wird die Grenzfrequenz der Sensoren dieses Typs mit 10Hz angegeben, man hat dann gerade noch eine Dreieckfunktion beim Choppen. Es bringt natürlich dann etwas, wenn der Sensor eine AC Ankopplung hat, das gibt es auch, da ja nur Änderungen erfasst werden sollen. Damit wid die Arbeitspunkteinstellung für den Bewegungsmelder einfacher.
Die Bilder wurden mit einer Emfindlichkeit von ca. 100mV/div und ca. 1sec/div aufgenommen.
Vielleicht kann man ja mal PIR Sensoren mit ihren Daten zusammenstellen. Empfindlichkeit und Grenzfrequenz.
Alte Thermosensoren mußten noch gekühlt werden, davor gab es auch noch welche mit Chopperfenstern. Mittelerweile gibt es berührungsfreie Handthermometer für 25€ mit 0,1° Auflösung, auch Fieberthermometer, Pyrometer (auch bei Conrad), Thermokameras mit VGA-Auflösung für 10.000€.
Der Versuch sollte einen Weg andeuten, die Technik alter Thermokameras mit Scannerspiegeln mit Amateurmitteln kosteneffizient nachzuvollziehen.
Manfred
Die Bestellnummer lautet:
178730-03
Im übrigen finde ich deine Idee verdammt geil!!!
gast1234
05.01.2006, 22:47
Hallo,
wenn ich mal ganz dumm fragen darf, was bedeutet denn Choppen?
Gruß
Gast1234
Ein und ausschalten, früher auf deutsch zerhacken.
Multiplizieren mit einer Rechteckfunktion die zwischen 0 und 1 wechselt.
Man kann damit aus einer Gleichspannung oder einem niederfrequenten Signal eine Wechselspannung mit dieser Amplitude machen, die dann in bestimmten Fällen besser zu verarbeiten ist.
Manfred
H.A.R.R.Y.
06.01.2006, 09:27
Das "choppen" kann man elektronisch erledigen oder - bei der hier vorgestellten Anwendung muß es im Strahlengang des Sensors erfolgen - mechanisch.
Wer erinnert sich an die URAS-Gasanalysegeräte von H&B aus den Siebzigern? Die enthielten eine Infrarotlichtquelle (Wärmestrahler; damals hieß "Infrarot" noch "Ultrarot"!), mehrere Rohre und Kammern mit Gasen (Küvetten genannt) und einen differentiellen Wärmesensor. Im Strahlengang (meist gleich nach der Infrarotquelle) war dann das recht langsam drehende Zerhackerrad angeordnet. Der Infrarotlichtstrahl wurde in zwei Teile aufgespalten und über verschiedene Wege auf je eine Hälfte eines Sensors geschickt. Die Wärmemenge die unterwegs im Meßzweig und im Referenzzweig "geschluckt" wurde, hatte mit den eingesetzten Gasen und deren Mischung zu tun. Der Wärmesensor verdient besondere Beachtung: Ein Differential-Kondensator aufgebaut aus zwei luftdichten Kammern mit identischer Gasfüllung. Je nach dem welche Hälfte mehr Wärmeenergie abbekam, veränderte sich eine Kapazität an der Kammertrennwand und das Ganze obendrein im Rhytmus des Choppers. Die resultierende Wechselspannung wurde gemessen und in ein normiertes Ausgangssignal umgesetzt.
Also die nächste Blech-Keksdose nicht zerschneiden sondern Boden und Deckel isoliert gegeneinander und luftdicht miteinander verkleben. Bei Erwärmung wölben sich Deckel und Boden etwas auseinander und schon hat man einen temperaturabhängigen Kondensator. Das spart dann auch noch die 20€cken für den Sensor :)
Aber mal ernsthaft, Manfreds Idee hat was. Vor allen Dingen die Amplitude des Ausgangssignals schon bei 50°C. Der Chopper bietet da noch einen zweiten Vorteil ausser der Überführung in ein AC-Signal: Meßobjekt und Referenzobjekt wechseln einander andauernd ab. Wenn man das Chopperrad als Referenzobjekt mit Umgebungstemperatur betrachtet kann man sehr gut die Differenzen zum Meßobjekt herausbekommen. Zur Ermittlung der Referenztemperatur reicht wohl ein guter Thermosensor in der Nähe des Chopperrades, eine Gabellichtschranke gibt Auskunft was der Pyrosensor gerade "sieht". Die Auflösung hängt dann eigentlich nur noch von der Empfindlichkeit des Sensors und der Qualität der angeschlossenen Signalaufbereitung ab. Oder irre ich mich da?
Mittelerweile gibt es berührungsfreie Handthermometer für 25€ mit 0,1° Auflösung,...Pyrometer (auch bei Conrad)
Wenn man die Auflösung darüber hinaus (über 0,1° oder besser K) steigern möchte, kann man auch einen Chopper einsetzen. Nur die Sensoren und Verstärker heute sollten ihn (zumindest bei den DC gekoppelten Sensoren) für den genannten Bereich überflüssig gemacht haben.
Wenn sich die Parameter des Messgerätes stärker verschieben, kann auch ein Bildpunkt bekannter Temperatur als Referenzpunkt dienen.
Um nicht davon abhängig zu sein, einen Punkt bekannter Temperatur im Bild zu haben, kann auch ein Referenzpunkt auch ins Bild eingekoppelt werden. Ein Chopper ist aus dieser Sicht die ständige Einkopplung des Referenzpunktes wie sie bei einem stark driftenden System sinnvoll wäre.
Bei der Aufnahme eines Bildes durch einen Scanner wird es einmal pro Bild oder pro Zeile ausreichen um nicht zusätzlich bewegte Teile einzusetzen.
Ich habe einen Bildausschnitt von oben vergrößert, um die Auswertung anhand von Bildpunkten mit bekannter Temperatur zu verdeutlichen. Der Vorgang ist natürlich nur angedeutet und hat starke Randeffekte, da hier kein hochwertiges und teures Abbildungssystem eingesetzt wurde.
(Die anderen Kekse waren mir einfach zu teuer.)
Manfred
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=801
In Teleskopen werden meist Parabolspiegel verwendet, die Brennweite ist etwas kürzer als das Teleskop selbst
(die Angaben beziehen sich auf normale Newton Teleskope... es gibt viele andere Bauarten bei denen das so nicht zutrifft)
Mit einem solchen Spiegel würde die Konstruktion also ziemlich groß.
H.A.R.R.Y.
30.01.2006, 09:39
Kleinere Parabolreflektoren finden sich in Scheinwerfern (oder guten Taschenlampen). Den Brennpunkt markiert dabei die Glühwendel der Lampe - und damit wäre die Position für den Sensor auch klar.
Der große Haken ist allerdings die Tatsache, dass man ja nur ein eindimensionales Bild bekommt. Das zockt noch nicht so richtig.
Mit längerer Suche hätte ich sicher eine Keksdose mit gut angenähertem Paraboldeckel gefunden, aber die wäre nicht so überzeugend gewesen, wenn überhaupt glaubhaft. O:)
Was ja so richtig "zockt" sind gute, speziell originelle Vorschläge. Spiegel hinter Glas sind gut und preiswert und für Licht geeignet, für IR nicht. Wie erhält man sonst einen Oberflächen-Spiegel mit 5-20cm Brennweite?
ADAC Rettungsdecke auf Schüsselrand mit Unterdruck? Zu dünn für lange Wellen?
Brennsuppe auf Plattenteller zu wenig Reflexion?
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=10115
Alufolie (abschnittsweise in Streifen) auf Innenkugel mit Fett fixiert?
Zwei Dosen für zwei Krümmungsrichtungen, mit unterschiedlicher Brennweite und damit unterschiedlicher Position im Strahlengang?
Manfred
biolippi
30.01.2006, 17:30
Super Spruch Mann! Aber in Teleskopen sind die Spiegel nicht hinter Glas sondern aufs Glas gedampftes Aluminium. Ich hab mal das hier bestellt: http://www.astroshop.de/shop/30/1328/
Mal sehen ob es geht.
Micha
Super Spruch Mann! Aber in Teleskopen sind die Spiegel nicht hinter Glas sondern aufs Glas gedampftes Aluminium. Ich hab mal das hier bestellt: http://www.astroshop.de/shop/30/1328/
Preiswerte Sache, die meisten Rasierspiegel sind teurer.
Prima, unbedingt weiter berichten.
Neulich habe ich einen beim Praktiker gesehen und gekauft, mit 18cm Durchmesser und 20cm Brennweite für 8,95 und "20% auf alles".
Nicht für IR aber zum Messen mit Licht, vielleicht kann man vorne auch eine Alufolie drauf bringen.
Erstmal werde ich ihn vermessen.
Es bleibt spannend.
Manfred
biolippi
31.01.2006, 23:57
Na das Prob ist dass ich noch keinen passenden Sensor habe. Irgendwelche Ideen von Reichelt? Hat jemand einen über oder hat gute Erfahrungen mit einem?
Micha
H.A.R.R.Y.
01.02.2006, 08:58
Im Zweifelsfalle den billigsten Bewegungsmelderscheinwerfer (ab 9,95) aus dem nächsten Baumarkt holen und alles brauchbare schlachten. Ist billiger als einen einzelnen Sensor zu kaufen, 'ne erste Schaltung üfr's knowhow ist ja auch dabei.
Im Zweifelsfalle den billigsten Bewegungsmelderscheinwerfer (ab 9,95) aus dem nächsten Baumarkt holen und alles brauchbare schlachten. Ist billiger als einen einzelnen Sensor zu kaufen, 'ne erste Schaltung üfr's knowhow ist ja auch dabei.
Gib doch mal ein Beispiel an, was für einen Sensortyp hast Du denn darin gefunden?
War die Funktion auch beschrieben? (z.B. Doppelsensor, machmal auch gleich als Dopplersensor bezeichent O:) O:) ).
Manfred
H.A.R.R.Y.
01.02.2006, 10:08
Leider steht keine Typnummer auf dem Blechgehäuse des Sensorelementes. Von vorne sieht er am ehesten wie einer der "Zweizonen"-Sensoren aus.
Die Funktion ist doch in den Taiwan-Anleitungen nie beschrieben. Da helfen dann schon die Datenblätter gängiger Typen und eine kurze Analyse der Schaltung anhand der Leiterbahnen. Das IC ist meist ein vierfach OpAmp und das Pinout ist äquivalent zum LM324. Hintendran sitzt üblicherweise die Transistorstufe für die Relais-Steuerung.
Beantwortet das Deine Frage oder habe ich was falsch verstanden?
Schon richtig verstanden, alle Angaben sollen helfen preiswert an die Sachen zu kommen.
Hast Du den Sensor auch schon gemessen?
Die Verstärker sind ja bei den Bewegungsmeldern auf Änderungen im Bereich von 0,1 bis 1 sec ausgelegt.
Manfred
Hier sollten auch einige Beschreibungen drin sein.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=12453
Pyro pointer
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/PP300/PP300_KM_G_030709.pdf
Bewegungsmelder Modul PIR 13
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/PIR13/56367-PIR13_KM_G_031201.pdf
Markus4004
01.02.2006, 13:04
Bei Reichelt gibts Sensoren auch einzeln (Suche nach "Pyro").
Dazu gibts dann auch ein (kurzes) Datenblatt vom Hersteller (PerkinElmer),
auf dessen Homepage man weitere Information zu dem Thema findet.
So, da haben wie sie dann:
LHI 958 STD .......-Pyro- 3.60 €
LHI 968 ............. -Pyro- 3.40 €
LHI 878 RF .........-Pyro- 3.40 €
LHI 1128 ........... -Pyro- 4.60 €
LHI 807TC-G2 ....-Pyro- 45.50 €
LHI 814-G ......... -Pyro- 68.00 €
H.A.R.R.Y.
01.02.2006, 14:22
Stimmt, da hat Manfred recht. Die meisten fertigen Bewegungsmelder sind für Bewegungen im Bereich 0,1Hz bis 10Hz brauchbar. Reichelt ist billiger und die Datenblätter gibts auch noch.
Aber wo die Multizonen-Fresnel-Linse bestellen, wenn es drauf ankommt?
Mit Linsen bringt man einen Multifokuseffekt ins Bild. Eine bewegte Wärmequelle läuft mehrfach durchs Bild und erscheint dann eher mit einer wechselnden Strahlung. Im Bild unten ist so eine Linse unter einer Halogen-Schreibtischlampe.
Bei der Abblidung wird das vielleicht nicht gebraucht. Das Material der Linsen wäre aber interessant.
Ich hoffe es hilft nachher noch jemand die 6 Sensoren, die ja sehr unterschiedlich im Preis sind, zu beurteilen.
Manfred
biolippi
01.02.2006, 18:43
So, das Teleskop ist da! Wow, der Spiegel hat mich vom Hocker gehauen. 1a Qualität, könnte man direkt in ein vernünftiges ST einbauen. Ich werde mal bei Reichelt bestellen. Was denkt ihr ist der beste Sensor dort? Sucht einfach nach Infrarotsensor.
biolippi
01.02.2006, 19:04
Das Material wird irgendeine Plastik sein. Erstens kommt es nicht unbedingt darauf an nichts zu absorbieren und zweitens gibt es viele Kunsstoffe die gute IR Durchlässigkeiten haben. einige Ideen HDPE, PMMA?
Die Sensoren, die 6 Stück oben sind aus dem Reichelt Katalog.
Sie stehen schon untereinander mit Preis wenn jemand aus den bei Reichelt verfügbaren Datenblaätern mal die die Hauptparamter heraussuchen kann. Ich bin nur nch nicht dazu gekommen.
Manfred
Markus4004
01.02.2006, 22:00
Die Sensoren, die 6 Stück oben sind aus dem Reichelt Katalog.
Sie stehen schon untereinander mit Preis wenn jemand aus den bei Reichelt verfügbaren Datenblaätern mal die die Hauptparamter heraussuchen kann.
Eine kleine Übersicht gibts hier:
http://optoelectronics.perkinelmer.com/content/RelatedLinks/SensorsBrochure.pdf
Seite 25. Dort sind alle 6 Reichelt-Typen aufgeführt.
Die Typen aus den Reichelt Katalog sind pyroelektrische Sensoren.
Aus dem Datenblatt:
Pyroelectric materials produce a charge transfer when they undergo a change in thermal energy. This effect is applied for detectors that show an output signal similar to alternating current with a change in the infrared radiation. Such pyroelectric detectors are used in movement detectors, passive infrared alarms, and automatic light switches. Detectors based on the same principle are used for gas monitoring based on the spectral absorption method.
Thermopile detectors directly sense thermal radiation, providing the perfect device for remotely measuring temperatures without the need for any mechanical chopper. PerkinElmer’s proprietary and innovative Si-based micromachining technology guarantees a new generation of components: extreme long-term stability, very low temperature coefficient in sensitivity, and excellent repeatability of electro-optical parameters.
Thermopile sensors allow remote temperature sensing at a low system cost. The sensor does not require cooling, and can reach an accuracy of ±1°C, dependent on the measurement range. For narrow temperature ranges, as in body temperature measurement, a precision of 0.1°C is possible.
Hier sind auch noch die Daten der Pyro Sensoren die bei Reichelt verfügbar sind, aus dem Perkinelmer-Datenblatt zusammengestellt.
(Immerhn ist ja heute auch Lichtmess.)
Manfred
Part Preis Hous Res Noise NEP D* Horiz Vert Size
Number V/W µVpp W cm√Hz/W mm2
Lhi 958 3,6 TO-5 1Hz 3700 20 8,1E-10 1,75E+7 110° 110° 2x1/2x1
Lhi 968 3,4 TO-5 1Hz 4000 20 7,5E-10 1,9E+7 100° 100° 2x1/2x1
Lhi 878 3,4 TO-5 1Hz 4200 20 7,5E-10 1,9E+7 90° 95° 2x1/2x1
LHI 1128 4,6 TO-5 1Hz 8000 40 7,5E-10 28 E+7 156° 144° 1x1 4 elem
LHI 807TC 45,5 TO-5 10Hz 320 300 9,4E-10 16 E+7 135° 120° 1,5x1,5
LHI 814-G 68,0 TO-5 10Hz 640 600 9,4E-10 16 E+7 77° 95° 1,5x1,5
Alex20q90
02.02.2006, 18:11
Ich habe den TPS 334 in der Benutzung!
Den auf einen Servo montiert müsste perfekt dafür sein! Immerhin braucht er keinen Temperaturunterschied! Er misst halt die Temp und gibt sie als spannung aus! Bei ELV gibts ein Termodetektor mit genau diesem Sensor! Die verstärkerschaltung nachbauen und den Ausgang auf einen ADC legen!
Bei Reichelt :
TPS 334 Thermo Sensor Heimann 3161 6.95 1
TO-39
Deflektorfläche 0,7 x 0,7mm
kontaktlose Temperaturmessung
Thermistor 30kOhm
Sichtwinkel: 60°
window diam. 2,5mm²
Grüße
Alex
Hallo Alex20q90,
das mit dem Servo überlege ich auch schon die ganze Zeit. Man könnte auch gleich noch einen Lichtsensor dazu bauen, dann kann man dem Thermographiebild das optische Bild überlagern. Oder gleich einen Farbsensor, dann hätte man auch ein Farbbild. Fast so ähnlich wie die Raumsonden, mit denen man die Oberflächen anderer Planeten abscannt.
Die Punktauflösung könnte mit der begrenzten Servopositioniergenauigkeit etwas ungenau ausfallen. Aber Sevors wären vom Aufwand wesentlich einfacher zu handhaben als Schrittmotoren.
Hier hat das mal einer mit dem Sharp-Sensor versucht:
http://www.team-iwan.de/technik/sharp1.php
Gruss,
stochri
Ich habe den TPS 334 in der Benutzung!
Bei Reichelt :
TPS 334 Thermo Sensor Heimann 3161 6.95 1
TO-39
Deflektorfläche 0,7 x 0,7mm
kontaktlose Temperaturmessung
Thermistor 30kOhm
Sichtwinkel: 60°
window diam. 2,5mm²
Geanu, vielen Dank, der müßte am besten geeignet sein.
Ich hatte ihn früher schon mal herausgesucht aber aktuell wußte ich nicht mehr wo es ihn gibt.
Bei Reichelt gib es auch ein gutes Datenblatt dafür (vom Hersteller).
Kannst Du von irgendwelchen Erfahrungen damit berichten?
Manfred
Markus4004
02.02.2006, 22:24
das mit dem Servo überlege ich auch schon die ganze Zeit. Man könnte auch gleich noch einen Lichtsensor dazu bauen, dann kann man dem Thermographiebild das optische Bild überlagern. Oder gleich einen Farbsensor, dann hätte man auch ein Farbbild.
Macht ein (Farb-)Bild bei dieser Auflösung wirklich Sinn? Ich hätte da jetzt eher eine normale Kamera genommen, dann kann man deutlich mehr erkennen. Recht beliebt ist dabei wohl, dass man im s/w-Bild die Kanten sucht und dann das Wärmebild in Falschfarbendarstellung darüberlegt.
Dein Entfernungsbild sieht auch nicht schlecht aus. Sowas wirkt noch besser, wenn man es in 3D darstellt, so dass man man der Maus drin rumscrollen kann.
Alex20q90
03.02.2006, 09:04
Hi Stochri,
man könnte das Graustufenbild vom Sharp mit dem Falschfarbbild des TPS überlagern! So bekommt man bei gleicher Temperatur eines Objektes die unterschiedliche empfindlichkeit des Sensors auf distanz heraus!
@Manf,
ich habe sehr gute erfahrungen mit dem Sensorg gemacht!
Ih habe nicht den Referenzsensor angeschlossen! Bei ca 22°C Objekttemp hab ich den Sensor so eingestellt das der ADC meines ATmels den 8-Bitwert von 127 zurückliefert! Heute bereue ich einen TLC549 benutzt zu haben und keinen 16Bit! Die ADC meines Atmels waren leider schon für was anderes verwendet!
Ich hab mir so einen "Handscanner" mit Display (128x64) sowie Magnetfelddetektor, 2 Funkmodule von Aurel usw drangebastelt.
Also so einen art Starttrek-scanner wie ihn meine kumpels bezeichenen.
Ich nutze das Ding zum feststellen des Füllstandes bei den Propangasflaschen!
Dazu richte ich den Sensor auf den unteren Rand der Flasche, drücke auf den Touchdisplay meine "Calibrate"-Taste und höre dann einen gleichmäßigen Piepton. Führe ich den Scanner nach oben und der Ton ändert sich, so ist dort der Flüssiggasspiegel zu ende (Temperaturunterschied). Der Sensor ist so empfindlich, das dies wunderbar funzt!
Ich werde mir nochmal so einen Sensor kaufen, und ihn auf einen XY-Scanner montieren! Mal schaun wies aussieht!
Ich weis gerade nicht wie oft der Sensor wärmeunterschiede messen kann, aber wenn das so bei 10 Hz liegt, kann man pro sek min 5 Mespunkte anfahren!
Grüße
Alex
Hallo Manf
Welchen Sensor hast du für deine Versuche benutzt ?
Das Ergebniß ist ja hochinteressant.
LG
Michael
Der bessere Sensor dafür ist sicher der oben genannte:
TPS 334 Thermo Sensor Heimann 3161 6.95 1
Ich will hier noch einen Vergleich der Daten hinbekommen zwischen den Pyros und Thermopiles.
Nebenbei kann ich wohl sagen dass ich den weniger geeigneten Pyro genommen habe, das wird man auch am Foto vom Sensor erkennen. Der fiel mir halt gerade in die Hände. Man muss dann die Zeitkonstanten des Sensors mit der Scangeschwindigkeit abstimmen, die Fummelei sollte man vermeiden. Der Randeffekt in der Mitte des Bildes hat damit nichts zu tun, ich glaube das ist der Experimentator, der beim Schwenk des Spiegels großflächig im Bild erscheint und damit höher in der Tempertur bewertet wird. Es war tatsächlich ein spontaner Aufbau.
Manfred
Markus4004
03.02.2006, 13:30
Ich habe mal gehört, dass Wärmebildkameras keine Temperaturen unterhalb der Eigentemperatur messen können und sie deswegen aufwendig (= teuer) gekühlt werden müssen. Ist das bei den Thermopiles auch so?
Alex20q90
03.02.2006, 13:45
Ich habe mal gehört, dass Wärmebildkameras keine Temperaturen unterhalb der Eigentemperatur messen können und sie deswegen aufwendig (= teuer) gekühlt werden müssen. Ist das bei den Thermopiles auch so?
Nein ist nicht so! Bei einer Objekttemperatur von 22°C macht mein Sensor auf dem ADC einen Wert von 127! Das Gefrierfach macht 12.
Also kann er weniger messen!
Grüße
Alex
Ich habe mal gehört, dass Wärmebildkameras keine Temperaturen unterhalb der Eigentemperatur messen können und sie deswegen aufwendig (= teuer) gekühlt werden müssen. Ist das bei den Thermopiles auch so?
So genau war die Grenze auch früher nicht als die Sensoren weniger empfindlich waren. (Nur als grobe Näherung.) Sie wurden gekühlt um das Rauschen zu verringern. Es besteht aber immer ein Strahlungsaustausch zwischen Sensor und Objekt der eine Temperaturänderung in beiden Richtungen ermöglicht.
Manfred
Hallo
Habe gerade ein interessantes Angebot für MURATA E710ST0 PIR Sensor gefunden. Der scheint so ähnlich wie der von Manf verwendete zu sein.
Da ich mich mit PIR Sensoren nicht auskenne, wollte ich vor dem Kauf zur Sicherheit nochmal fragen.
http://www.bitsbox.co.uk/sensors.html
Es handelt sich um den 1en in der Liste.
Reichelt kommt für mich seit er 30Euro Porto nach Aut verlangt leider nicht mehr in Frage.
LG
Michael
Wie weiter oben schon gesagt sind die Pyro Senoren nicht so gut für die Temperaturmessung geeignet, sieh noch mal im PerkinElmer Datenblatt nach bei den Beschreibungen mit Bildern über das Zeitverhalten.
Manfred
Pyroelectric materials produce a charge transfer when they undergo a change in thermal energy. This effect is applied for detectors that show an output signal similar to alternating current with a change in the infrared radiation. Such pyroelectric detectors are used in movement detectors, passive infrared alarms, and automatic light switches. Detectors based on the same principle are used for gas monitoring based on the spectral absorption method.
Thermopile detectors directly sense thermal radiation, providing the perfect device for remotely measuring temperatures without the need for any mechanical chopper. PerkinElmer’s proprietary and innovative Si-based micromachining technology guarantees a new generation of components: extreme long-term stability, very low temperature coefficient in sensitivity, and excellent repeatability of electro-optical parameters.
Thermopile sensors allow remote temperature sensing at a low system cost. The sensor does not require cooling, and can reach an accuracy of ±1°C, dependent on the measurement range. For narrow temperature ranges, as in body temperature measurement, a precision of 0.1°C is possible.
Hier noch die Angaben aus dem Datenblatt für den Thermopile Sensor
(PIR nennen sich beide Typen)
Parameter - Symb - Typ - Units - Conditions
Sensistive Area 0.7*0.7 mm2 Absorber
Resistance RTP 75 kW
Responsivity SV 55 V/W -,500K,1Hz
Time Constant t 25 ms
Noise Voltage VRMS 35 nV/ÖHz R.M.S.,25°C
Noise Equivalent Power NEP 0.64 nW/ÖHz -,500K,1Hz 1)
Detectivity D* 1.1*108 cmÖHz/W -,500K,1Hz 1)
TC of Resistance 0.02 %/K
TC of Responsivity 0.02 %/K
Markus4004
08.02.2006, 09:56
So wie ich den Unterschied interpretiere ist der PIR Sensor ein Bauteil was die Ableitung der Temperatur über die Messstrecke ausgibt, richtig? Na wunderbar! Dann integrieren wir doch.
Die Probleme beim Integrieren sind
a) Du kennst das "+ C" nicht, d.h. Du mußt irgendwie den Offset anhand eines Objektes mit bekannter Temperatur bestimmen. Das könnte man z.B. durch ein Stück Karton am Rand des Sichtbereiches machen, das dann automatisch Raumtemperatur hat. Diese kann man mit einem normalen Thermometer messen.
b) Du integrierst den Fehler auch mit auf. Je länger Deine Messung dauert, desto größer wird Dein Fehler werden. Wenn Du den Messbereich langsamer abscannst, dann wird Deine Messung nicht genauer, sondern ungenauer.
Markus
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