Sensores de temperatura infrarrojos: Medición térmica precisa y sin contacto

Los sensores de temperatura infrarrojos detectan ondas electromagnéticas en el rango de 700 nm a 14.000 nm. Aunque el espectro infrarrojo se extiende hasta 1.000.000 nm, los sensores de temperatura IR no miden por encima de 14.000 nm. Estos sensores funcionan enfocando la energía infrarroja emitida por un objeto sobre uno o más fotodetectores.
Estos fotodetectores convierten esa energía en una señal eléctrica, que es proporcional a la energía infrarroja emitida por el objeto. Dado que la energía infrarroja emitida de cualquier objeto es proporcional a su temperatura, la señal eléctrica proporciona una lectura precisa de la temperatura del objeto al que se apunta. Las señales infrarrojas pasan al sensor a través de una ventana hecha de plástico especial. Aunque el plástico normalmente no permite el paso de frecuencias infrarrojas, los sensores usan una forma que es transparente a frecuencias particulares. Este plástico filtra frecuencias no deseadas y protege la electrónica interna del sensor del polvo, la suciedad y otros objetos extraños.

Ventajas de los sensores de temperatura IR

• Los sensores IR leen objetos en movimiento. Los sensores de temperatura basados en contacto no funcionan bien en objetos en movimiento. Los sensores de temperatura infrarrojos son ideales para medir las temperaturas de neumáticos, frenos y dispositivos similares.
• Los sensores IR no se desgastan. Sin contacto significa sin fricción. Los sensores infrarrojos no experimentan desgaste y, por tanto, tienen vidas operativas más largas.
• Los sensores IR pueden proporcionar más detalle. Un sensor IR puede proporcionar mayor detalle durante una medición que los dispositivos de contacto, simplemente apuntándolo a diferentes puntos del objeto que se lee.
• Los sensores IR pueden usarse para detectar movimiento midiendo fluctuaciones de temperatura en el campo de visión.

Pedido de un sensor

Cada sustancia emite más radiación infrarroja en una frecuencia particular que en otras. Por ejemplo, el polietileno emite la mayor parte de su radiación IR a 3.430 nm, y los metales emiten mayormente a 1.000 nm. Para un rendimiento óptimo, un sensor de temperatura IR debe tener su rango espectral centrado alrededor de estas temperaturas pico. Por tanto, es importante tener en mente la aplicación específica para la que se necesita un sensor IR al pedirlo o pedir un sensor con rango espectral ajustable.

Fuentes de calor de fondo

Los sensores de temperatura IR pueden confundirse con fuentes de fondo de radiación infrarroja cuando se usan como detectores de movimiento. Puede sortear este problema usando la técnica de detección diferencial. Para ello, conecte dos sensores a un amplificador diferencial, como entradas opuestas. Cuando se cablean así, los sensores cancelan la temperatura promedio de su campo de visión compartido. Cualquier fluctuación en la temperatura de fondo no podrá activar una lectura de movimiento. Este arreglo también reduce la interferencia de modo común. Tenga en cuenta que esta técnica solo funciona para detección de movimiento, no para lectura de temperatura.
Para lidiar con el problema del calor de fondo al medir temperatura, en oposición a la detección de movimiento, reduzca el campo de visión del sensor para que quede restringido enteramente al objeto que se mide. Si es impráctico hacerlo directamente, use protectores de plástico para bloquear elementos del fondo en el campo de visión del sensor.

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