德國InfraTec的數(shù)字探測器

InfraTec數(shù)字型紅外探測器，易于系統(tǒng)集成

InfraTec為更易于系統(tǒng)集成而開發(fā)的數(shù)字探測器，也是紅外熱釋電探測器，具有靈活可變的信號處理方式和更優(yōu)異的電磁兼容性（EMC）。與所有InfraTec探測器一樣，這款數(shù)字探測器使用鉭酸鋰材料（LiTaO3單晶），可用于氣體分析和火焰探測技術。與其他材料相比，LiTaO3具有高靈敏度和良好的信噪比等特征，在使用過程中無需額外制冷，并具有較高的恒溫性。

數(shù)字探測器更多應用領域

-農(nóng)業(yè)領域，例如: 用于監(jiān)測溫室中的氣體和植物研究項目

-用于檢測爆炸性氣體的氣體探測器，例如: 用于采礦或鉆井平臺的氣體監(jiān)測

-工業(yè)過程中氣體分析，例如：用于檢測工業(yè)工廠的廢氣

數(shù)字探測器與模擬信號輸出的探測器一樣，可用于氣體分析和火焰探測。但當環(huán)境條件需要一個小巧且易于集成的探測器時，具有集成數(shù)字化功能的數(shù)字探測器就是一個不錯的選擇。 因此，當涉及空氣質(zhì)量和空氣品質(zhì)的檢測中，數(shù)字探測器就可以在空調(diào)和建筑技術領域發(fā)揮作用。因為空氣中二氧化碳的濃度與空氣的監(jiān)測有很大關聯(lián)，房間空氣中的二氧化碳含量就可以被作為建筑和房間的按需通風控制的標準。二氧化碳含量的測量是根據(jù)非分光紅外測量技術原理進行的。為此，對應的紅外濾光片就被集成在探測器中，以便進行準確且可重復的測量。這能保證房間在任何時候都有良好的空氣質(zhì)量。其優(yōu)點之一是探測器的小巧性，這是整個信號都會被進行預處理整合的結(jié)果。另一個優(yōu)點是數(shù)字輸出信號對來自移動網(wǎng)絡、藍牙或無線網(wǎng)絡產(chǎn)生的信號干擾低敏感。 在火焰探測時，熱釋電探測器檢測的光譜范圍是有機物質(zhì)燃燒的特征，如木材、天然氣、汽油和各種塑料等?；鹧嫣綔y器被廣泛應用于工業(yè)防火和早期火災探測，還能承受較惡劣的環(huán)境條件。由于數(shù)字探測器的有很好的抗干擾性，這會大大降低由電磁干擾源引起的誤報警風險。

數(shù)字探測器更易于系統(tǒng)集成，是氣體分析和火焰探測的理想之選。通過數(shù)字探測器，反饋給用戶的數(shù)字測量信號可以直接被讀取并即刻進行分析處理。對于高精度測量，特別是在氣體分析領域，發(fā)射源與探測器的時鐘同步是非常重要的。

數(shù)字熱釋電探測器中配置的時鐘輸入（pin）正好滿足此需求，通過它可以制定系統(tǒng)時鐘或者精確的采樣時間，以此生成一個具有高精度采樣率的時間信號。和模擬探測器技術相比，數(shù)字探測器的另一個特點是，“飽和后快速恢復"功能。這讓數(shù)字探測器能因錯誤的運行條件（例如，劇烈溫度波動或者機械震動影響）而超出信號范圍失效后，自動復位，重置輸入端的模擬信號。 數(shù)字探測器能將需要分多個階段過濾和放大的模擬信號直接轉(zhuǎn)化成16位的數(shù)字信號。

所有的內(nèi)部信號處理都是由一個專用集成電路（ASIC）完成，其中模擬信號前端的作用類似于一個典型的跨阻放大器。因此，反饋給用戶的數(shù)字測量信號可以通過I2C接口被讀取并立即進行處理。

InfraTec數(shù)字型紅外探測器的優(yōu)勢

集成快捷

專用集成電路（ASIC）帶有A/D轉(zhuǎn)換器，避免了復雜的信號處理過程，無需調(diào)整，探測器可直接連接微控制器，實現(xiàn)快速便捷的系統(tǒng)集成。用戶可以得到采樣率高達1kHz的數(shù)字測量數(shù)值，通過I2C接口可立即讀取并直接對其進行處理，無需額外的輔助硬件。

電磁抗干擾優(yōu)化

數(shù)字型紅外熱釋電探測器的信號轉(zhuǎn)換在空間上集中且受屏蔽保護，因此大大提升了探測器的電磁兼容性 （EMC）。探測器抵抗電磁干擾的性能更強，因此也能減輕用戶為處理EMC而需要采取的措施。

靈活可變的信號處理

在所有對紅外熱釋電傳感器的性能描述中，頻變靈敏度，噪聲密度和探測率D*是其最重要的特征。根據(jù)不同的探測系統(tǒng)（探測設置）和探測原理，對探測范圍內(nèi)信號的處理方式也有不同的要求。無論是在開發(fā)過程中還是后期投入使用中，數(shù)字探測器都能充分提供其靈活的配置。根據(jù)探測器接收的輻射功率的不同，數(shù)字探測器可以自由調(diào)節(jié)其靈敏度，以優(yōu)化利用A/D轉(zhuǎn)換器的后續(xù)電壓輸入范圍。反饋電阻Rf和反饋電容Cf能針對探測器的每個光譜通道進行獨立調(diào)節(jié)。這也讓用戶可以根據(jù)不同的應用要求，對探測器的靈敏度和穩(wěn)定性進行優(yōu)化，以達到最佳適配。

高性能

將需要分多個階段過濾和放大的模擬信號直接轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)字信號。

數(shù)字型和模擬型熱釋電探測器的對比

幾十年來，模擬熱釋電探測器的投入使用已足以證明它的性能和價值，它可以靈活地集成到各種設備中，但這也對電子技術有很高的要求，以充分利用和發(fā)揮探測器的最佳性能。就系統(tǒng)集成所需的工作量而言，數(shù)字熱釋電探測器則具有明顯的優(yōu)勢。雖然它的設計空間和范圍受限，但已經(jīng)集成到探測器中的功能，大大減少了系統(tǒng)集成所需的工作量。下表簡要概述了其各自的優(yōu)缺點：

德國InfraTec的數(shù)字探測器