Wpływ kształtu modulowanego promieniowania optycznego na czułość napięciową detektora piroelektrycznego

• Autorzy: Odon A.

Warianty tytułu

EN

Influence of modulated optical radiation shape on pyroelectric detector voltage responsivity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania zależności czułości detektora piroelektrycznego od częstotliwości powinny być przeprowadzane przy zastosowaniu sinusoidalnie modulowanego promieniowania pobudzającego detektor. W praktyce eksperymentalnej często stosowane są elektromechaniczne modulatory, które zapewniają wytworzenie quasi-prostokątnego lub quasi-trapezowego kształtu przebiegu mocy promieniowania. Wyznaczona w ten sposób wartość czułości napięciowej detektora może być obarczona dużym błędem. W artykule przedstawiono rezultaty badań symulacyjnych, których celem jest wyznaczenie zależności czułości napięciowej od częstotliwości dla modelu detektora piroelektrycznego zaimplementowanego w programie MATLAB-Simulink i dokonanie oceny błędu pomiaru czułości spowodowanego zastosowaniem niesinusoidalnych przebiegów mocy promieniowania pobudzających detektor piroelektryczny.

EN

The voltage responsivity of a pyroelectric detector is one of the most important parameters characterizing its measuring properties. Sinusoidally modulated optical radiation should be used for experimental measuring of the pyroelectric detector responsivity. In practice rotating disk choppers are commonly used as a source of modulated optical signals in experimental setups. A disadvantage of using optical choppers is that the produced radiation may have a square or trapezoidal waveform. In the paper the results of simulation studies of the pyroelectric detector frequency response for sinusoidal, square and trapezoidal shape of the modulated radiation are presented. The simulation studies were carried out for the pyroelectric detektor model with use of program MATLAB-Simulink. Values of the main parameters of this detector were precisely specified. The frequency dependence of the pyroelectric detector voltage responsivity for different shapes of the absorbed radiation waveform is shown in Fig. 2. The simulation results show that the responsivity of the detector excited by a square wave of radiation has a much higher value (up to several hundred percent) in comparison to that obtained with sinusoidal modulation of radiation, especially at low frequencies. Trapezoidal modulation produces a much smaller error than the square wave modulation.

Słowa kluczowe

PL

czułość detektora piroelektrycznego; optyczny modulator

EN

pyroelectric sensor; responsivity; optical modulation

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 11
• Strony: 997--999
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., schem., wzory

Twórcy

autor

Odon A.

• Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Piotrowo 3a, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• [1] Simonne J. J., Bauer F., Audaire L.: Pyroelectric Properties of a VDF/TrFE-on-Silicon Sensor, Ferroelectrics 171, 1995, pp. 239-252.
• [2] Cicco G. D., Morten B., Dalmonego D., Prudenziati M.: Pyroelectricity of PZT-based thick-films, Sensors and Actuators 76, 1999, pp. 409-415.
• [3] Mendes R. G., Eiras J. A.: Influence of neodymium and lanthanum doping in the pyroelectric properties of strontium barium niobate (SBN) thin films, Journal of the European Ceramic Society 24, 2004, pp. 1637-1640.
• [4] Benjamin K. D., Armitage A. F., South R. B.: Harmonic errors associated with the use of choppers in optical experiments, Measurement 39, 2006, pp. 764-770.
• [5] Wheless W. P., Wurtz L. T., Wells J. A.: An equivalent-circuit radiation sensor model, Southeastcon 94 - Creative Technology Transfer: A Global Affair, Proc. of IEEE, 1994, pp. 7-11.
• [6] Odon A., Otomański P.: Badania symulacyjne detektora piroelektrycznego z wykorzystaniem środowiska Labview, Pomiary Automatyka Kontrola nr 12, 2011, str. 1540-1542.
• [7] Odon A.: Modelling and Simulation of the Pyroelectric Detector Using MATLAB/Simulink, Measurement Science Review, 2010, vol. 10, No. 6, pp. 195-199.