Sección de Bioelectrónica

Reporte de Sensor Piroeléctrico

Sensores y Transductores

Dr. Pablo Rogelio Hernández Rodríguez

Integrantes del Equipo:

Alejandro Florencio Ramírez

Rafael Sánchez Solano

Francisco David Pérez Reynoso

Caracterización del Sensor Piroeléctrico

Sensor Infrarrojo Piroeléctrico

La piroelectricidad es la propiedad que presentan ciertos materiales de tal manera que sometidos a cambios de temperatura experimentan cambios en la polarización eléctrica por lo que dichos cambios de temperatura inducen un campo eléctrico en el interior del material causado por movimiento de cargas positivos y negativas en los extremos opuestos de la superficie.

Este tipo de fenómenos ocurre en materiales dieléctricos que contienen polarizaciones espontáneas producidas por dipolos orientados.

Un dipolo eléctrico es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí. Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes dieléctricos.

La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.

Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros. La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto).

El efecto piroeléctrico se descubrió en minerales como cuarzo y turmalina y otros cristales iónicos. Se desarrolla en las caras opuestas de cristales asimétricos.

La dirección de propagación suele ser constante a lo largo de un material piroeléctrico, aunque la puede modificar un campo eléctrico cercano.

El material cristalino que constituye un sensor piroeléctrico genera una pequeña carga eléctrica cuando está expuesto a calor en modalidad de radiación infrarroja. El cristal cambia si la cantidad

de radiación es notable, y también varía la carga. Entonces se puede medir con un dispositivo FET (siglas en inglés): transistor de efecto de campo, construido dentro del sensor.

Turmalina

D: Drenador

S: Surtidor

G: Ground

Estos PIR tienen un filtro incorporado en la ventana que reduce la sensibilidad a la radiación en un rango entre 8 y 14µm para que sea más sensible a la radiación producida por el cuerpo humano, que es más fuerte en 9.4µm.

Acondicionamiento del Sensor

Los sensores piroeléctricos no entregan voltaje alto en la salida, en el caso de los PIR hay que amplificarlos hasta 10 mil veces, esto se logra amplificando la señal por 100 y luego se vuelve a amplificar por 100.

Caracterización del sensor

Código de Arduino

Amplitud

tiempo

Conclusiones.

Este sensor tiene características en donde puede utilizar en situaciones donde se requiera, la detección o medición de movimiento, como de temperatura, sistemas a distancia que nos brinden seguridad y confiabilidad, en mediciones delicadas como no invasivas y donde las condiciones serian de precaución.