마이크로 프로세서 8051 인체 감지 센서

8051 마이크로프로세서 인체 감지형 센서

인체 감지형 센서는 적외선이 입사하면 소자에 온도 변화가 생겨서 전하가 발생하는 것을 이용한 인체

감지형 검출 소자로서, 인체의 감지(침입감지기, 자동문), 화재 감지기 등으로 사용할수 있습니다.

인체 감지형 센서를 동작원리에 따라서 분류하면

적외선을 열로 변환하여 저항변화와 기전력의 변화등으로 출력을 하는 열형이 있습니다.

열형은 서미스터 바로 미터, 서모파일, 초전소자가 대표적이며, 상온에서 동작하며, 파장에 따라

감도가 크게 변화하지 않습니다. 그러나 감도가 낮고 응답성이 늦는 단점이 있습니다.

 

또 양자형이 있는데요 반도체의 전이간 에너지 차 흡수를 이용한 광 전도 효과와 PN접합에 의한

광기전력 효과를 이용한 양자형은 감도가 크고 , 응답성이 빠릅니다. 그러나 냉각이 필요하고

파장 의존성이 있는 단점이 있습니다.

 

인체 감지형 센서는 초전 효과를 이용하므로 그 재료로는 강 유전 세라믹, LiTao3(탈탄산리듐)등의

단결정, PVDF등이 유기 재료등을 사용하고 있으며, 그 특징은

=> 물체에서 방사되는 적외선을 감지하므로, 직접 접촉하지 않아도 , 물체 표면의 온도를 감지할수

    있습니다. 따라서 물체 감지는 물론 이동체의 온도를 접촉하지 않고 측정할수 있습니다.

=> 인체 감지형 센서는 감지 대상물이 발사하는 적외선을 받는 수동형과 능동형이 있으므로

    투광기와 수광기를 함께 사용하여야 합니다.

=> 인체 감지 효과는 온도 변화에 따라 발생하게 됩니다. 따라서 온도 변화에 따른 에너지를 받는

    것만으로, 인체 감지형 센서는 전압을 미세하게 검출할수 있습니다.

 

[인체 감지형 센서의 원리]

감지 소자는 PZT(치탄산 실리콘 산연계 세라믹) 강유전체 세라믹을 사용하고 이것을

고전압(3kv~5kv(mm))를 가해서 분극합니다. 이 처리에 딸 소자 표면에 있는 +,-의 전하는

공기 중에 역 전하를 갖는 부유 이온과 결합되어 전기적으로 중화가 됩니다.

소자의 표면 온도가 변하면, 온도 소자에 대응해서 감지 소자의 분극이 크게 변하게 됩니다.

이 때문에 안정할 때의 전하가 중화 상태가 붕괴되고, 감지 소자 표면 전하와 흡착 부유

이온 전하의 완화 시간이 다르기 때문에 전기적으로 불평형되어 집니다. 이와 같이 온도

변화에 따라 전하가 생기는 현상을 초전 효과라 브르고 발생 전하를 △Q, 온도 변화를

△T라고 하면 △Q/△T=λ(쿨롱/℃)를 초전 계수라고 부릅니다.