LED infrarrojo y fotodiodos

A lo que ya se ha dicho aquí, quiero agregar un poco más.

1. La temperatura del cuerpo humano es aproximadamente 310 K. El espectro del cuerpo negro en 310 K picos a aproximadamente 10 um: ( fuente )

2. Los fotodiodos utilizados en este tipo de circuito es típicamente un dispositivo de silicio, con una energía de intervalo de banda correspondiente a aproximadamente 1.1 um. La capacidad de respuesta cae fuertemente en longitudes de onda más largas: ( fuente )

   Por lo tanto, este detector no tendrá una respuesta prácticamente útil (o confusa) de la radiación del cuerpo humano. De hecho, si lo hiciera, también estaría detectando radiación de otros objetos cercanos de temperatura similar, como el PCB en el que está montado, la carcasa de metal o plástico alrededor del fotodiodo real, etc.

   3. La reflectancia de la piel humana depende en cierta medida del color de la piel en cuestión, pero en las longitudes de onda cercanas al IR que más afectarán a su fotodiodo, todos somos casi iguales. No somos grandes reflectores, pero probablemente lo suficientemente buenos para tener un efecto medible en su sensor: ( fuente )

El detector debe tener una lente negra que pasa IR y bloquea la luz visible que se desvía. también conocido como "Filtro de bloqueo de luz diurna"

La piel refleja algo de IR, incluso si eres de piel negra. También conduce IR, por lo que es semitransparente, lo que es bueno para el ritmo cardíaco y los oxímetros.

Pero como la constante dieléctrica en esta longitud de onda es mayor que 1, también se refracta. (el plástico es más alto que el vidrio, por lo que pueden usar lentes más delgadas para los marcos de los ojos)

Pero la piel también es una superficie irregular en comparación con la longitud de onda, por lo que también dispersa la luz.

También generamos IR como calor, pero esta es una longitud de onda más larga de lo que la mayoría de los LED IR y PD pueden detectar. FIR o Far InfraRed es (> 5um) pero no estoy seguro de la longitud de onda máxima.

El cuerpo también absorbe calor infrarrojo, tanto IR corto como SIR de calentadores de tungsteno y IR lejano o FIR de los cuerpos de nuestros socios. Da a "efecto de cuerpo negro" un significado totalmente nuevo para algunos, pero algunos investigadores, incluido yo mismo, conocen los beneficios saludables de FIR y algunos dicen que las parejas casadas viven más tiempo si duermen más cerca. Todos los doctores en acupuntura lo saben porque usan lámparas FIR.

Otro juego de palabras es el "efecto de piel" porque sabemos que las longitudes de onda más largas penetran más profundamente, una cualidad importante de FIR por razones terapéuticas. A menudo, se sintetiza con muchos fósforos minerales, incluido el germanio con un calentador de respaldo IR corto.

Yo lo llamaría una "superficie difusa" que proporciona imágenes monocromas de menor resolución o dispersión de luz incidente en y debajo de la superficie.

Sin darles los números reales aquí, puedo decirle por mi propia experiencia con tales circuitos de IR que la luz IR se refleja en su cuerpo y que su cuerpo no emite suficiente IR para fallar. Este tipo de circuito. Pero la luz solar IR es un gran problema que debes considerar.

  

La segunda parte que noté es que incluso si se quita el LED IR,   El sensor todavía se activa porque nuestros cuerpos también emiten radiación que   El fotodiodo puede detectar. Siempre que la tensión de umbral sea baja   suficiente. Entonces, ¿cuál es el punto de tener un LED IR en el circuito si   el circuito ya se activa cuando un dedo se acerca al   circuito, o estoy entendiendo esto mal?

Siempre que el umbral sea lo suficientemente bajo. Cuando eso suceda, el circuito también se activará por cosas como la luz solar dispersa.

Por lo tanto, el umbral se establece más alto que la iluminación ambiental más alta que creas probable, y esto hace que sea imposible activar el IR emitido por tu cuerpo. Luego necesita un LED para proporcionar aún más iluminación para que el circuito se dispare.

Tenga en cuenta que colocar un filtro IR en frente del detector ayuda, ya que elimina la radiación ambiental en lo visible y mejora la cantidad de energía no deseada que cae sobre el detector.

Como cualquier espejo imperfecto, se reflejará algo de luz IR y se absorberá algo. No lo sé, sin saber muy bien cuál es la proporción, pero incluso si se absorbe la mayor parte, todavía queda algo reflejado. Por lo tanto, si la ÚNICA ruta óptica entre el LED y el detector implica una reflexión de una persona, el detector se activará MÁS, asumiendo que la persona no está bloqueando una fuente mayor de luz IR, como el sol.

Muchos circuitos detectores modulan el LED, y luego busca un cambio en el detector en la frecuencia modulada. De esta manera, sabe que solo está viendo los cambios que involucran la fuente de luz de interés.