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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik passiv-Infrarot-Sensor als Wärmebild "Kamera"?


Autor: Gast (Gast)
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kann das funktionieren?

Ich möchte einen Passiv-Infrarot-Sensor passend "punktorientiert" 
fokussieren (Reichweite ca. 5 Meter benötigt), und dann ein 
abzutastendes Objekt (hier: eine Hauswand) durch ein geeignetes 
"stepping" (Schrittmotor) in horizontaler und vertikaler Richtung 
abscannen lassen.

Ich kalkuliere überschlägig erst mal eine "Einlesegschwindigkeit" von 10 
Samples / Sekunde (und einen mechanischen Verfahrensweg von 0 Sekunden)

Da sollte es doch möglich sein, mit einem Bild von 20 * 30 Bildpunkten 
innerhalb von 1 Minute zumindest eine quantitative Aussage zur 
Wärmeverteilung zu bekommen (Wandgröße 2 * 3 Meter ergibt eine 
Pixelauflösung von 10 * 10 cm, das würde zur Orientierung schon mal 
helfen)

Bei Bedarf kann man ja näher "ran zoomen" auf kritische Bereiche, oder 
die Anzahl der PIR-Sensoren vergößern


Vollkommen durchgeknallt, die Idee, oder zumindest theoretisch Chance 
auf Realisierbarkeit ??

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Theoretisch kann man das so machen.
Praktisch sehe ich da allerdings ein Problem.
Grund: Diese Passiv-IR-Sensoren reagieren nur auf 
Temperaturveränderungen, und dazu müssen diese auch noch relativ schnell 
erfolgen. Deshalb diese spezielle Multilinsen-Fresnel-Optik, die ein 
solcher Sensor normalerweise verpasst bekommt. Läuft man nämlich durch 
das Erfassungsfeld eines IR-Sensors, so erscheint man durch diese Optik 
nacheinander mehrfach in schneller Folge auf dem Chip. Absolutwerte 
lassen sich deshalb mit solchen Sensoren nicht messen. Dieses 
Durchlaufen durch den Erfassungsbereich könnte man mit einem gekühlten 
Flügerad simulieren, das dann 1-2 mal pro Sekunde den Sensor abdeckt und 
als Referenz dienen kann. Eine Kühlung diese Flügerads per 
Peltierelement wäre denkbar. Alles in allem doch ein recht hoher 
Aufwand.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Sebel De Tutti (Gast)
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Die Idee kam hier auch schon auf, jedoch ohne konkrete Ergebnisse:
Beitrag "Wärmebildcamera selber bauen?"

Autor: Gast (Gast)
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Temperaturveränderungen habe ich ja von Pixel zu Pixel (In der Annahme, 
daß die Wand eh nicht vollständig homogen warm ist). Darüber hinaus hab 
ich ja auch Bewegung (durch das Verfahren von einem Bildpunkt zum 
nächsten)

Kann man das nicht irgendwie ausnutzen?

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

such mal nach Thermopile. Damit hast du eine Chance.

Dann eine einzelne große Linse aus einem Bewegungsmelder davor.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Es gibt Thermo-Sensoren (z.B. Reichelt TPS334) die dafür geeigneter 
sind. Als problematischer sehe ich die Frage der Optik.

MfG Spess

Autor: Sebel De Tutti (Gast)
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Ich würde mal behaupten dass ein PIR sensor im wesentlichen aus einer 
Thermopile besteht. Insofern könnte es durchaus attraktiv sein einen 
solchen zu schlachten.
Das Problem der Optik besteht allerdings weiterhin.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Soweit ich weiss sind in der sind in den Bewegungsmeldern 
Pyroelektrische Sensoren drin. Die eigentlichen Sensoren besitzen intern 
zwei oder mehr Elemente. Am Ausgang erscheint nur die Differenz der 
'Messwerte' der Elemente. Eine Absolutwertmessung ist damit nicht 
möglich. Leider!

MfG Spess

Autor: winne (Gast)
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Hallölle

Als Optik wäre ein Kardanisch aufgehängter Spiegel, wie er in 
Laserprojektoren eingesetzt wird. Dies und eine einzelne Linse aus der 
Fressnelloptik sollte richtig kombiniert das Projekt möglich machen. Es 
gäbe so zwar keine Absolutwerte, aber die relativen Veränderungen 
sollten auswertbar sein.

Im übrigen wird die Veränderung nicht von PIR-Sensorzelle erfasst, 
sondern von dern nachgeschalteteten Elektronik dazu wird das Signal 
gesplittet, in einem Zweig wird es differenziert, unnd im anderen 
integriert. beide Ergrebnisssignale werden dann einem Komperator 
zugeführt. ---> ;-)

Der Sensor selbst ist eine relativ großflächige Infrarotempfindliche 
Fotozelle.

Autor: Gerry Kropf (Firma: GKCS) (gkcs)
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Mit einem TPA81 lässt sich soetwas "eingeschränkt" relativ gut 
realisieren ....

http://www.roboter-teile.de/Shop/themes/kategorie/...

mfG

G.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Anbei mal das Datenblatt eines PIR-Sensors. Aus der Innenschaltung ist 
ersichtlich, daß die Differenzbildung durch die Zusammenschaltung der 
Elemente erfolgt.

MfG Spess

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