Estoy trabajando en un termómetro IR sin contacto. Estoy usando el artículo de Diana Friedman como guía general. Estoy planeando usar un circuito similar al presentado en la figura 10.
Estoy planeando usar el fotodiodo SFH 203 FA que detecta en el rango infrarrojo cercano y tiene un medio ángulo bastante pequeño. También tiene un filtro de luz incorporado.
Espero corrientes de fuga muy pequeñas (del orden de nAs) que tendré que medir. En el diseño de Diana, está usando el amplificador OPA380 que se comercializa como un "amplificador de transimpedancia" ideal para este tipo de aplicación. Desafortunadamente, esto solo se vende en paquetes SMD y lo que realmente me gustaría es un componente de orificio pasante.
Estoy considerando usar el amplificador chopper TC7650 en su lugar. Tiene mejores características de polarización de entrada de corriente y compensación de entrada de voltaje que el OPA380, pero también tiene un producto de ancho de banda de ganancia significativamente más pequeño ( 2MHzvs. 90MHz).
Espero que esto signifique que mi frecuencia de muestreo máxima será 1/45la del circuito original, pero no estoy seguro de cómo calcular la ganancia del circuito, así que no tengo idea si este es un sacrificio aceptable para mis usos.
¿Cómo calculo la ganancia del circuito en la figura 10, o más directamente la tasa de muestreo máxima para el mismo circuito?
¿Hay otros parámetros sobre los amplificadores que deba tener en cuenta? Por lo que puedo decir, ya he mencionado los 3 grandes.
El primer comentario es que, según la Figura 4, esta configuración simplemente mide la temperatura del diodo, no la temperatura de un radiador de cuerpo negro basado en la radiación IR. (La Figura 4 parece mostrar el paquete de calor en contacto con el diodo). Además, la radiación de cuerpo negro a las temperaturas indicadas en el documento tiene un pico en longitudes de onda mucho más largas que el corte de los diodos de silicio (alrededor de 1100 nm).
Segundo comentario sobre la ganancia: el modelo simple de un fotodiodo es una fuente de corriente ideal en paralelo con un capacitor. Para un amplificador de transimpedancia como el que se muestra, desprecie la capacitancia del diodo ya que está en cortocircuito a tierra virtual. La red de retroalimentación es de 10 megas en paralelo con 0,51 nF, lo que da un polo en la función de transferencia en o aproximadamente 49 kHz. Esto realmente no dice nada sobre la frecuencia de muestreo, es solo cómo la corriente del diodo se traducirá a un voltaje por el circuito de transimpedancia. La frecuencia de muestreo la establece el convertidor A/D.
Tercer comentario: estos amplificadores tienen un ancho de banda de ganancia lo suficientemente alto como para ser considerados ideales para todos los propósitos prácticos para este circuito. Puede hacer una función de transferencia exacta, pero una tolerancia del condensador del 10% ahogaría los efectos no ideales del amplificador.
Sin embargo, la conclusión es que esta configuración simplemente mide la temperatura del diodo. No está midiendo la temperatura a través de la respuesta IR. Puede obtener un sensor de temperatura mucho más preciso de TI, Analog Devices, National, etc. que está integrado en un solo chip. O simplemente puede medir la corriente de fuga de un diodo para hacer lo mismo.
holamundo922
A device that measures the infrared emitted by an item using a photodiode, and then converts the measured infrared to a temperature reading.Y hay radiación IR emitida por debajo de 1100 nm a temperatura ambiente, es muy pequeña en comparación con longitudes de onda más largas.joe hass