Infrarotsensoren und Arrays PYROSENS - Die empfindlichen Fühler für Anwendungen z.B. in der Sicherheitstechnik und Spektroskopie

Infrarotsensoren sind mit ihrer Erfassung von physikalischen oder chemischen Eigenschaften wie Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Helligkeit, Beschleunigung oder pH-Wert aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Die moderne Messtechnik basiert auf der Erfassung dieser Eigenschaften und Informationen mit Sensoren und deren Umwandlung und Verarbeitung in elektrische Signale.

Seit mehr als zwei Jahrzehnten ist DIAS in der Forschung und Entwicklung hochwertiger Sensoren tätig.

PYROSENS Infrarotsensoren und Arrays
PYROSENS Infrarotsensoren und Arrays

Was macht die DIAS Infrarotsensoren so einzigartig?

  • Extrem hohe Detektivität D* von 109 cm Hz1/2 W-1
  • Verwendung sehr dünner LiTaO3-Sensorchips (hohe Nachweisempfindlichkeit)
  • Moderne Ionenstrahlätztechnologie
  • überdurchschnittliches Signal-Rausch-Verhältnis des Infrarotsensor
  • Große Variabilität in der Konstruktion
  • Maßgeschneiderte Lösungen mit überzeugendem Preis-/Leistungsverhältnis
  • Realisierung von kleinen und großen Stückzahlen applikationsspezifischer Infrarotsensoren
  • Die Infrarotsensoren und Arrays sind für den Einsatz in der berührungslosen Temperatur- und Strahlungsmessung konzipiert

Großes Spektrum verschiedener pyroelektrischer Infrarotsensoren und linearer Arrays:

Für die Fertigung kundenspezifischer Infrarotsensoren, sprechen Sie uns an.

Infrarotsensoren erschließen heute viele anspruchsvolle Anwendungen in der Spektrometrie, Lebensmittelanalyse, Medizintechnik und Sicherheitstechnik

Infrarotsensor für den Einsatz in der Sicherheitstechnik und Lebensmittelindustrie
Infrarotsensor für den Einsatz in der Sicherheitstechnik und Lebensmittelindustrie

Pyroelektrische Infrarotsensoren und Arrays werden bei DIAS Infrared GmbH auf der Basis des bewährten Pyroelektrikums Lithiumtantalat konzipiert und finden hauptsächlich in der berührungslosen Temperaturmessung und weiteren Branchen wie der Gasanalytik, Spektroskopie und Sicherheitstechnik Anwendung.

Die sehr hohe Qualität der DIAS-Sensoren ist insbesondere für die sichere und anspruchsvolle Anwendung in der Gassensorik und Spektrometrie Voraussetzung. Gerade in der Spektrometrie ist die exakte Zerlegung der Strahlung nach bestimmten Eigenschaft wie Energie, Wellenlänge, Masse, Absorption für die Intensitätsverteilung besonders wichtig. So kann z. B. bei Untersuchungen in der Lebensmittelindustrie festgestellt werden, ob ein bestimmter Stoff im Lebensmittel enthalten ist und in welcher Konzentration.

Bei Spezialanwendungen in der Temperaturmessung, Lasercharakterisierung, Flammendetektion, Medizin-, Sicherheitstechnik und Umweltmesstechnik sind die Langzeitstabilität und höchste Empfindlichkeit wichtige Kriterien. In Großkühlgeräten kann mittels moderner Sensortechnik z. B. bei Temperaturabfall ein Leck im Kühlkreislauf gefunden werden und so weiteres Austreten von Kühlflüssigkeit verhindert werden. In der Prozessautomation und -überwachung sowie Qualitätssicherung in allen Industriezweigen finden Sensoren breite Verwendung.

Anwendungen von Ein- und Mehrkanal-Infrarotsensoren im Überblick:

pyroelectric infrared sensors for smart home

  • NDIR-Spektroskopie
  • ATR-Spektroskopie
  • Messung der Gaskonzentration, z.B. für Medizintechnik (Anästhesiegase, Atemgaskontrolle), Leckerkennung, Umweltmesstechnik (Luftqualität, Abgase)
  • Smart Home
  • Messung von Flüssigkeitsbestandteilen in Medizin (z.B. Blut und Urin/Harnstoff), Lebensmitteltechnologie, Umwelttechnik (Öle, Abwasser)
  • Laserkalibrierung
  • Flammendetektion
  • Sicherheitstechnik
  • Temperaturmessung (Pyrometrie)

Anwendungen pyroelektrische Arrays in Industrie und Forschung

Infrared sensor applications in medical Gas analysis

  • Messung von Temperaturprofilen (z.B. DIAS-Infrarotlinienkamera PYROLINE) in der Stahlindustrie, im Walzwerk, bei Bandprozessen oder im Verkehr
  • Laserkalibrierung und -profilmessung (PYROSENS)
  • ATR- und NDIR-Spektroskopie (PYROSENS)
  • Gase (medizinische Diagnostik, Narkosegase, Industriegase, Luftqualität, Haustechnik)
  • Flüssigkeiten (Blut, andere medizinische Flüssigkeiten, Petrolchemie, Lebensmittel)
  • Feststoffe (Pulver, Explosivstoffe, Haut, Lebensmittel)

Pressestimmen und Fachartikel

 

Pyroelektrische Standardsensoren PYROSENS und kundenspezifische Infrarotsensoren

Die Typenreihe der PYROSENS Mehr- und Einkanalsensoren ist für den Spektralbereich zwischen 1,5 µm und 30 µm optimiert. Diese pyroelektrischen Infrarotsensoren können auf Grund des physikalischen Wirkprinzips Strahlung in einem sehr weiten Wellenlängenspektrum von etwa 100 nm (UV) bis über 1 mm (Terahertzwellen) detektieren und das ohne jegliche Kühlung. Die PYROSENS-Sensoren werden typabhängig über den gesamten Bereich mit verschiedenen angepassten Absorbern und nahezu allen am Markt verfügbaren Strahlungsfiltern mit Dicken zwischen 0,4 mm und 1,5 mm ausgestattet.

Fertigung kundenspezifischer Infrarotsensoren am Standort Dresden
Fertigung kundenspezifischer Infrarotsensoren am Standort Dresden

Je nach Kundenpräferenz sind sowohl Spannungsbetrieb mit integriertem jFET und Hochohm-Gatewiderstand in Sourcefolger-Schaltung als auch Strombetrieb mit integriertem Operationsverstärker und Feedback-Widerstand/Kondensator verfügbar. Für die meisten Sensortypen wird eine Variante mit thermischer Kompensation angeboten. Die Auswahl des geeigneten Sensortyps wird für den Anwender durch einen weiten Bereich möglicher Sensorflächen vereinfacht. Dieser reicht beim Einelementsensor von 0,2 mm² bis 64 mm².

Die LiTaO3-Sensorchips werden teilweise in einem aufwändigen Ionenstrahl-Ätzverfahren auf 5 µm abgedünnt und danach mit für verschiedene Anwendungen optimierten dünnen Absorberschichten versehen. Damit bieten sie sich für den Einsatz in hochempfindlichen NDIR-Gasspektrometern (Ein- und Mehrkanalsensoren) an und ermöglichen sogar die Konstruktion vergleichsweise kompakten FTIR- und ATR-Infrarotspektrometer (lineare Arrays).

Mehr über unsere Ein- und Mehrkanalsensoren finden Sie hier:

Pyroelektrische Arrays

Infrarot Arrays PYROSENS Made in Germany
Lineare Arrays – sorgfältige Fertigung am Produktionsstandort in Dresden

Die speziell für die berührungslose Temperaturmessung und die Infrarot-Spektrometrie entwickelten pyroelektrischen linearen Arrays enthalten einen Lithiumtantalatchip mit 128, 256 oder 510 empfindlichen Elementen (Pixeln). Diese Arrays sind speziell für die Messung kleinster Strahlungsenergien in der Spektroskopie entwickelt worden und machen für diese Anwendungsfälle einen deutlich höheren Dynamikbereich verfügbar. Auf Basis von mit Trenngräben zwischen den Pixeln ausgestatteten linearen Arrays und zusammen mit einem linearen Verlaufsfilter (LVF) können sehr kompakte und hochauflösende dispersive Sensorsysteme aufgebaut werden, die entweder in einer Transmissionskonfiguration oder als ATR-(attenuated total reflection)-System arbeiten. Als Demonstrator wurde ein Transmissionssystem entwickelt, das die Funktionsweise anschaulich demonstriert.

  • Neu: Pyroelektrische lineare Arrays mit bis zu 16x höherer Empfindlichkeit für spektroskopische Anwendungen
  • Bis zu 510 Elemente mit angepasster Elementgeometrie
  • Spezielle Schmalband-, Breitband- oder Verlaufsfilter
  • Integrierter CMOS-Multiplexer und Temperatursensor
  • Metallhermetikgehäuse
  • Kundenspezifische Sensormodule ab 1 Stück mit Sensorelektronik und ggf. mit optischem Kanal

Mehr über unsere pyroelektrische Arrays finden Sie hier:

Evaluation-Kit: die Schnittstelle von Infrarotsensor und Laborsoftware

Für alle linearen PYROSENS-Arrays steht ein Evaluation-Kit zur Verfügung, das dem Anwender den unkomplizierten Betrieb der genannten Arrays am USB-Anschluss eines Windows-Computers ermöglicht. Die Software gestattet neben der Synchronisation mit weiteren Komponenten, z. B. zur Strahlungsmodulation und der Wahl der Auslesegeschwindigkeit im Bereich zwischen 1 und 30 Zeilen/s selbstverständlich auch das Speichern der Messdaten zur späteren Analyse.

Softwareentwicklung bei DIAS Infrared erfolgt inhouse
Das Evaluation-Kit arbeitet mit gängiger Laborsoftware zusammen

Eine DLL-Schnittstelle zur Integration des Evaluation-Kit in eigene Softwarelösungen und gängige Laborsoftware ist vorhanden. Damit werden Inbetriebnahme und Einbindung der PYROSENS-Arrays in eigene Software- und Systemlösungen noch einfacher. Mehr über das Evaluations-Kit erfahren Sie hier.