Qu’est-ce qu’un capteur infrarouge pyroélectrique ?
Les capteurs infrarouges pyroélectriques sont des capteurs qui appliquent un phénomène physique connu sous le nom d’effet pyroélectrique à la détection infrarouge.
Ils détectent la chaleur générée par le corps humain ou un objet sous forme de rayonnement infrarouge et fonctionnent comme un capteur qui détecte la source de chaleur. L’effet pyroélectrique est un phénomène de polarisation qui se produit à l’intérieur d’un solide lorsque de la chaleur est appliquée à un matériau ferroélectrique. Les minéraux silicatés et l’acide tartrique sont utilisés comme matériaux.
Ils ont été adoptés dans de nombreux pays à travers le monde et sont utilisés comme capteur dans les alarmes de sécurité et les éclairages de mouvement.
Utilisations des capteurs infrarouges pyroélectriques
Les capteurs infrarouges pyroélectriques détectent le rayonnement infrarouge d’un objet chauffé afin de détecter une personne ou un objet qui constitue une source de chaleur.
Des capteurs infrarouges pyroélectriques compacts et performants sont largement disponibles et sont utilisés dans diverses situations où des capteurs sont nécessaires. Il existe de nombreux exemples d’alarmes anti-intrusion et d’illuminateurs sensibles au mouvement, principalement à des fins de sécurité. Ces dernières années, les capteurs infrarouges pyroélectriques ont également été utilisés dans les ménages en général pour détecter les personnes dans les équipements de climatisation et de chauffage, les téléviseurs et les appareils IoT.
Principe des capteurs infrarouges pyroélectriques
L’effet pyroélectrique est un phénomène dans lequel une charge électrique est générée par la polarisation des molécules à la surface d’un cristal diélectrique lorsqu’il est chauffé. Lorsque la température augmente, la polarisation à l’intérieur du diélectrique réagit immédiatement. Les molécules qui le composent réagissent lorsque la polarisation se relâche.
Cependant, les charges de surface ne peuvent pas répondre aussi immédiatement que la polarisation moléculaire. Aussi, les charges n’apparaissent à la surface du diélectrique qu’au fur et à mesure que la polarisation se relâche. Lorsqu’une charge à haute impédance est connectée aux électrodes des deux côtés d’un diélectrique, un courant circule entre les électrodes. Il est appelé courant pyroélectrique et détecte la charge générée à la surface.
Comme les courants pyroélectriques sont générés par des changements de température, ils fonctionnent comme des capteurs lorsqu’une énergie thermique externe est appliquée. Le rayonnement infrarouge émis par une source de chaleur externe est alors focalisé sur le capteur par une lentille optique appelée lentille de Fresnel. Des filtres optiques sont également utilisés pour éviter les effets de la lumière du soleil et de l’éclairage. La sortie du capteur est transmise à un amplificateur, qui augmente la force du signal et le détecte sous forme d’onde.