JPH071203B2 - Infrared detector - Google Patents
Infrared detectorInfo
- Publication number
- JPH071203B2 JPH071203B2 JP32764589A JP32764589A JPH071203B2 JP H071203 B2 JPH071203 B2 JP H071203B2 JP 32764589 A JP32764589 A JP 32764589A JP 32764589 A JP32764589 A JP 32764589A JP H071203 B2 JPH071203 B2 JP H071203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- output
- chopper
- full
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は赤外線の量を検出し、或るいはその透過量によ
りガス濃度や温度を検出する為の赤外線検出装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to an infrared detecting device for detecting the amount of infrared rays, or for detecting the gas concentration or temperature by the amount of transmitted infrared rays.
(ロ)従来の技術 赤外線検出装置は非接触で物体の温度を測定する温度計
や、ガスに吸収されずに到達する赤外線の量を検出する
ことによりガス温度を測定するガス濃度計等に用いられ
ており、赤外線の検出に用いられる素子は一般的に微分
入力形で、焦電素子はその代表的なものである。(B) Conventional technology Infrared detectors are used in non-contact thermometers that measure the temperature of objects, and gas concentration meters that measure the gas temperature by detecting the amount of infrared light that reaches without being absorbed by gas. The element used for detecting infrared rays is generally a differential input type, and a pyroelectric element is a typical one.
従来の赤外線検出器100を第5図に示す。検出器100は焦
電素子から成る赤外線検出部S、切欠部101を有しモー
タ102によって回転される金属円板103から成るチョッパ
104、金属円板103の位置検出器105とから構成されてお
り、赤外線量に応じた出力を、金属円板103が入射赤外
線Uを断続するのと同じ周波数の交流信号として発生す
るものである。A conventional infrared detector 100 is shown in FIG. The detector 100 is a chopper composed of an infrared detector S composed of a pyroelectric element, a metal disk 103 having a cutout 101 and rotated by a motor 102.
104 and a position detector 105 of the metal disk 103, and generates an output corresponding to the amount of infrared rays as an alternating current signal having the same frequency as the metal disk 103 interrupts the incident infrared rays U. .
また、近年第1図に示す如き所謂モジュレーションタイ
プの焦電形赤外線検出器1も開発されている。検出器1
はシールドボックス2内に前述の赤外線検出部Sを収納
し、シールドボックス2に形成した図示しない透孔に対
応する位置に圧電バイモルフ振動子3によって駆動され
るスリット部材4から成るチョッパCを設け、更にそれ
に対応する位置に透孔5を形成したケース6にて全体を
カバーして構成されている。スリット部材4は第2図に
示す如くスリットを形成した2枚の板を重合関係に取り
付けて構成され、チョッパCに入力される駆動電圧の周
波数と同じ周波数で圧電バイモルフ振動子3が振動する
ことによりスリットを開閉し、透孔5より入射して赤外
線検出部Sに到達する赤外線Uを断続して、赤外線量に
応じた出力をチョッパCの入力周波数と同じ周波数の交
流信号として発生する。Further, in recent years, a so-called modulation type pyroelectric infrared detector 1 as shown in FIG. 1 has also been developed. Detector 1
Stores the above-mentioned infrared detecting section S in the shield box 2, and provides a chopper C composed of a slit member 4 driven by the piezoelectric bimorph vibrator 3 at a position corresponding to a through hole (not shown) formed in the shield box 2. Further, a case 6 having a through hole 5 formed at a position corresponding thereto covers the entire structure. The slit member 4 is constructed by attaching two plates having slits as shown in FIG. 2 in a superposition relationship, and the piezoelectric bimorph vibrator 3 vibrates at the same frequency as the frequency of the drive voltage input to the chopper C. The slit is opened and closed to interrupt the infrared ray U which is incident from the through hole 5 and reaches the infrared detecting section S, and an output corresponding to the infrared ray amount is generated as an AC signal having the same frequency as the input frequency of the chopper C.
(ハ)発明が解決しようとする課題 第6図は例えば二酸化炭素ガス検出器として用いた場合
の検出用電気回路のブロック図を示す。モジュレーショ
ンタイプの焦電形赤外線検出器1の赤外線検出部Sは1
乃至10HZの赤外線入力に対して良好な感度を有するの
で、駆動回路7により、例えば4HZの駆動電圧をチョッ
パCに印加する。これによって4HZの断続した赤外線が
赤外線検出部Sに入射する。(C) Problem to be Solved by the Invention FIG. 6 shows a block diagram of a detection electric circuit when used as a carbon dioxide gas detector, for example. The infrared detector S of the modulation type pyroelectric infrared detector 1 is 1
The driving circuit 7 applies a driving voltage of, for example, 4 HZ to the chopper C because it has a good sensitivity to an infrared input of 10 to 10 HZ. As a result, intermittent infrared rays of 4HZ enter the infrared detector S.
赤外線検出部Sの出力はチョッパCの入力電圧の周波数
と同じ4HZの周波数であるが、値が微小であり、また、
直流成分と混っていることから交流増幅器8により交流
成分のみ増幅する。9はノイズ除去用のフィルター、10
はチョッパCを駆動する為の駆動回路7用の発振器であ
る。11は電源12に接続された赤外線源である。ここから
発せられて赤外線検出部Sに到達する赤外線量はその間
のガスに吸収されるため赤外線検出部Sの出力はガス濃
度によって変化することになる。The output of the infrared detector S has a frequency of 4HZ, which is the same as the frequency of the input voltage of the chopper C, but its value is very small.
Since it is mixed with the DC component, only the AC component is amplified by the AC amplifier 8. 9 is a filter for noise removal, 10
Is an oscillator for the drive circuit 7 for driving the chopper C. Reference numeral 11 is an infrared source connected to the power supply 12. Since the amount of infrared rays emitted from here and reaching the infrared detecting section S is absorbed by the gas in the meantime, the output of the infrared detecting section S changes depending on the gas concentration.
ここで、赤外線検出部Sの出力は交流信号であるため、
A/Dコンバータや直線化回路に入力できない。そのため
全波整流回路13および平滑回路14にて直流信号に変えて
ガス濃度に基づく出力を得ている。Here, since the output of the infrared detector S is an AC signal,
Cannot input to A / D converter or linearization circuit. Therefore, the full-wave rectifier circuit 13 and the smoothing circuit 14 are converted into a DC signal to obtain an output based on the gas concentration.
しかし乍ら、赤外線検出部Sの出力信号周波数が4HZと
低いため平滑回路14において大容量のコンデンサを設定
しないとリップル成分により、分解能の低下やガス濃度
表示値のゆらぎの原因となる。そのため検出器としての
応答性が遅くなり、一般に95%応答で60秒程度となって
しまう。そのため、環境条件を一定のガス濃度に制御す
る装置に用いた場合、オーバーシュートが大きくなる問
題があった。However, since the output signal frequency of the infrared detector S is as low as 4HZ, unless a large-capacity capacitor is set in the smoothing circuit 14, the ripple component causes a decrease in resolution and fluctuation in the gas concentration display value. As a result, the response of the detector becomes slow, and generally 95% response takes about 60 seconds. Therefore, when used in a device that controls the environmental conditions to a constant gas concentration, there is a problem that the overshoot becomes large.
本発明は、係る課題を解決することを目的とする。The present invention aims to solve such problems.
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、チョッパによって赤外線を断続的に赤外線検
出部に照射して交流出力を得る赤外線検出装置に於て、
前記赤外線量によって変化する前記交流出力を全波整流
回路で全波整流し、この全波整流された出力電圧の波形
を比較できる点においてこの出力を取り込むA/Dコンバ
ータを前記チョッパと演算装置で同期させたものであ
る。(D) Means for Solving the Problems The present invention provides an infrared detection device for obtaining an AC output by intermittently irradiating an infrared detection section with infrared rays by a chopper.
Full-wave rectify the AC output that changes depending on the amount of infrared rays with a full-wave rectifier circuit, and an A / D converter that captures this output at the point where the waveforms of the full-wave rectified output voltage can be compared with the chopper and the arithmetic unit It is synchronized.
(ホ)作用 本発明によれば出力電圧にリップル分が多く含まれてい
ても分解能を低下させずに安定な検出ができる。更に、
平滑回路が不要となり応答性が極めてよくなる。(E) Action According to the present invention, stable detection can be performed without lowering the resolution even if the output voltage contains a large amount of ripples. Furthermore,
The smoothing circuit is unnecessary and the response is extremely good.
(ヘ)実施例 次に本発明の実施例を図面により説明する。第3図は本
発明の赤外線検出装置を例えば二酸化炭素ガス検出装置
として用いた場合の電気回路のブロック図を示す。尚、
図中従来例と同一符号のものは同一であり、検出器部分
は第1図の如き所謂モジュレーションタイプの焦電形赤
外線検出器1を用いるものとする。16はマイクロコンピ
ュタであり、プログラムのソフトウエアによってチョッ
パCを駆動するための所定の周波数電圧を発生し、駆動
回路7に入力する。また、17はA/Dコンバータであり、
マイクロコンピュータ16によって制御されるタイミング
にて全波整流回路13の出力信号を取り込む様構成されて
いる。(F) Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a block diagram of an electric circuit when the infrared detector of the present invention is used as a carbon dioxide gas detector, for example. still,
In the figure, the same reference numerals as those in the conventional example are the same, and the detector portion uses the so-called modulation type pyroelectric infrared detector 1 as shown in FIG. Reference numeral 16 is a micro computer, which generates a predetermined frequency voltage for driving the chopper C by the software of the program and inputs it to the drive circuit 7. 17 is an A / D converter,
It is configured to take in the output signal of the full-wave rectifier circuit 13 at the timing controlled by the microcomputer 16.
第4図に示すタイミングチャートはチョッパCの入力電
圧と、全波整流回路13の出力電圧及びA/Dコンバータ17
の変換タイミングを決めるスタート信号を示している。
マイクロコンピュータ16はチョッパCに例えば4HZの周
波数で駆動電圧を発生すると共に、これの1/2の周期でA
/Dコンバータ17へスタート信号を発生する。A/Dコンバ
ータ17はこのタイミングにより全波整流回路13の出力電
圧を取り込み、A/D変換を実行し、二酸化炭素ガス濃度
をデジタル値としてマイクロコンピュータ16に出力す
る。マイクロコンピュータ16はこのデータに基づいてガ
ス濃度の表示や制御を実行する。The timing chart shown in FIG. 4 shows the input voltage of the chopper C, the output voltage of the full-wave rectifier circuit 13, and the A / D converter 17
3 shows a start signal that determines the conversion timing of the.
The microcomputer 16 generates a driving voltage for the chopper C at a frequency of 4HZ, for example, and A
Generates a start signal to the / D converter 17. At this timing, the A / D converter 17 takes in the output voltage of the full-wave rectifier circuit 13, performs A / D conversion, and outputs the carbon dioxide gas concentration as a digital value to the microcomputer 16. The microcomputer 16 displays and controls the gas concentration based on this data.
この構成によって第4図の如くA/Dコンバータ17は毎回
リップルの同じ位置で動作することになり、この値を比
較することになるので平滑回路が不要となる。また、リ
ップルによる分解能の低下や、表示のゆらぎが原理的に
無視できる様になる。特に、A/Dコンバータ17が全波整
流回路13の出力を取り込むタイミングは同じマイクロコ
ンピュータ16によって作られるので同期のずれがなく、
高精度となる。With this configuration, the A / D converter 17 operates at the same ripple position each time as shown in FIG. 4, and since this value is compared, a smoothing circuit is not required. In addition, deterioration of resolution due to ripple and display fluctuation can be ignored in principle. In particular, the timing at which the A / D converter 17 captures the output of the full-wave rectifier circuit 13 is created by the same microcomputer 16, so there is no synchronization deviation,
High accuracy.
ここで、A/Dコンバータ17のスタート信号はチョッパC
の駆動周期と必ずしも同じである必要はなく、赤外線量
で変化する交流波形の中の比較できる同一の点を決めら
れれば良く、実施例の如くそれの1/2の周期或るいはそ
れの整数倍の周期であっても差し支えない。また、実施
例の如く全波整流する場合は90度を挟んだ同位相の位置
において異なる波を比較しても良い。更に、実施例は二
酸化炭素ガス濃度の検出に本発明を適用したが、それに
限られず、他のガス或るいは温度の検出等に適用しても
良い。Here, the start signal of the A / D converter 17 is the chopper C.
It does not necessarily have to be the same as the driving cycle of the above, and it is sufficient to determine the same point that can be compared in the AC waveform that changes with the amount of infrared rays. It does not matter if the cycle is twice as long. Further, in the case of full-wave rectification as in the embodiment, different waves may be compared at positions of the same phase across 90 degrees. Furthermore, although the present invention is applied to the detection of the carbon dioxide gas concentration in the embodiments, the present invention is not limited to this and may be applied to the detection of other gas or temperature.
(ト)発明の効果 本発明の赤外線検出装置によれば分解能を低下させるこ
となく、全波整流された同じ位置の点の出力電圧を検出
でき、安定した赤外線の検出が可能となり、それによっ
て表示のゆらぎや分解能の低下を防止できる。特に、平
滑回路が不要となるので応答性が極めて向上する等優れ
た効果を奏する。(G) Effect of the Invention According to the infrared detection device of the present invention, the output voltage at the point at the same position subjected to full-wave rectification can be detected without lowering the resolution, and stable infrared detection can be performed, thereby displaying It is possible to prevent fluctuation of the image and deterioration of resolution. In particular, since a smoothing circuit is not required, excellent effects such as an extremely improved response can be obtained.
第1図から第4図は本発明の実施例を示し、第1図はモ
ジュレーションタイプの焦電形赤外線検出器の分解斜視
図、第2図はスリット部材の斜視図、第3図は電気回路
のブロック図、第4図はチョッパの入力電圧と、全波整
流回路の出力電圧及びA/Dコンバータの変換スタート信
号を示すタイミングチャートであり、第5図は従来の赤
外線検出器の斜視図、第6図は同電気回路である。 1……赤外線検出器、13……全波整流回路、16……マイ
クロコンピュータ、17……A/Dコンバータ、C……チョ
ッパ、S……赤外線検出部。1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an exploded perspective view of a modulation type pyroelectric infrared detector, FIG. 2 is a perspective view of a slit member, and FIG. 3 is an electric circuit. Fig. 4 is a timing chart showing the input voltage of the chopper, the output voltage of the full-wave rectifier circuit and the conversion start signal of the A / D converter. Fig. 5 is a perspective view of a conventional infrared detector. FIG. 6 shows the same electric circuit. 1 ... Infrared detector, 13 ... Full-wave rectifier circuit, 16 ... Microcomputer, 17 ... A / D converter, C ... Chopper, S ... Infrared detector.
Claims (1)
検出部に照射して交流出力を得る赤外線検出装置に於
て、前記赤外線量によって変化する前記交流出力を全波
整流回路で全波整流し、この全波整流された出力電圧の
波形を比較できる点においてこの出力を取り込むA/Dコ
ンバータを前記チョッパと演算装置で同期させたことを
特徴とする赤外線検出装置。1. An infrared detecting device for intermittently irradiating an infrared detecting section with an infrared ray by a chopper to obtain an AC output, wherein the AC output varying with the amount of the infrared rays is full-wave rectified by a full-wave rectifying circuit, An infrared detecting device characterized in that an A / D converter for taking in this output is synchronized with the chopper by a computing device in that the waveforms of the output voltage subjected to the full-wave rectification can be compared.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32764589A JPH071203B2 (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32764589A JPH071203B2 (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Infrared detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186722A JPH03186722A (en) | 1991-08-14 |
| JPH071203B2 true JPH071203B2 (en) | 1995-01-11 |
Family
ID=18201369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32764589A Expired - Fee Related JPH071203B2 (en) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | Infrared detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071203B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9000917A (en) * | 1989-03-01 | 1991-02-13 | Mitsui Toatsu Chemicals | PROCESS TO PREPARE A HIGH HARDNESS TRANSPARENT RESIN, PROCESS TO PREPARE A MONOMER, GLASS MATERIAL, PROTECTIVE COVERAGE, OPTICAL LENS, HARD COATING MATERIAL AND PROCESS TO PREPARE A HARD COATING LAYER |
| JP5661957B1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-01-28 | オリジン電気株式会社 | Method for estimating carboxylic acid gas concentration and soldering apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944197A (en) * | 1972-09-04 | 1974-04-25 | ||
| JPS6093927A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pyroelectric camera device |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP32764589A patent/JPH071203B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03186722A (en) | 1991-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5608356A (en) | Thermometer for remote temperature measurements | |
| US4233512A (en) | Thermometer for remotely measuring temperature | |
| JPH071203B2 (en) | Infrared detector | |
| US4684842A (en) | Gas pressure transducer | |
| JPH03186723A (en) | Infrared detector | |
| JPH0351721Y2 (en) | ||
| JPH02120677A (en) | Phase difference detector | |
| JP3211020B2 (en) | Displacement detector | |
| JPH0450509Y2 (en) | ||
| JPH0642190Y2 (en) | Infrared thermometer | |
| JPS5910583Y2 (en) | Photoconductor driving device | |
| JPH0642188Y2 (en) | Infrared thermometer | |
| JPS6140521A (en) | Infrared temperature sensor | |
| JPH0642189Y2 (en) | Infrared thermometer | |
| JPH0450510Y2 (en) | ||
| JPH0642187Y2 (en) | Infrared thermometer | |
| Kowel et al. | Passive Detection of Motion Transverse to the Optical Viewing Axis | |
| JPS63142226A (en) | Temperature measuring apparatus | |
| JPH0641884B2 (en) | Radiation detector | |
| JPS6375529A (en) | Infrared detector | |
| JPS63102325U (en) | ||
| JPS6134615A (en) | Air conditioner | |
| JP2000254102A (en) | Ear hole thermometer | |
| JPH0624775Y2 (en) | Phase angle / power factor signal converter | |
| SU796891A1 (en) | Converter of small displacement to electric oscillation period |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |