Господа, теоретики, помогите решить проблему. Следующая задача, бесконтактное измерение температуры тела человека посредствам анализа инфракрасного излучения. Имеется ИК фотодиод (ФД256) с диапазоном длин волн который соответствует тепловому излучению человека, последовательно подключенный резистор и источник опорного напряжения. Падение напряжения на резисторе деленное на номинал резистора соответствует току, протекающему через диод который в свою очередь должен соответствовать температуре излучающего объекта. Вопрос, по какому закону соотносить ток (или напряжение) с температурой?
Заранее благодарю.

Ну... поскольку я экспериментатор, а не теоретик, то вопрос не для меня.
Подождем мнения теоретиков. Действительно интересно, что они скажут

А нельзя просто экспериментально проградуировать?

Цитата(pasha @ 16 февраля 2005г. - 12:39)

А нельзя просто экспериментально проградуировать?

Это не есть ответ теоретика!

Да? Что-то хило нынче с теоретиками

Я конечна не теоретик... С каких пор ФД256 стал ИК диодом? у кремния как известно ширина запрещенной зоны 1.2 эВ так что все длиннее 1.1 мкм он не будет видеть,
У человека температура 30-40 граусов посчитайте в каком диапазоне длин волн находится основная энергия излучения (использовать ф-лу Планка)
должно быть ясно , что если вы хотите регистрировать тепловое излучение порядка комнатного , то для приемника требуется охлаждени иначе шумы просто забьют сигнал
Третье: здесь уже справедливо заметили об использовании свертки спектра излучения и спектральной чувствительности приемника (если он конечно чувствителен в интересующем Вас диапазоне)

Я, конечно, извиняюсь, но ФД256, как и ФД 27 всегда были ИК фотодиодами. Если верить справочнику по фотоэлементам диапазон этих приборов 0,4 ? 1,1 мкм, а это ИК, к тому же они арсенид галлиевые. Исходя из закона Вина, максимум длин волн теплового излучение человека находится в близи 0,9 мкм собственно волновые максимумы означенных фотодиодов те же.
Экранирование от теплового шума не является проблемой.
А вопрос свертки спектра, не подтверждается экспериментально.

Вот это вызывает сомнение. Максимум излучения черного тела определяется как hw~kT. Соответственно, получаем длину волны hc/kT~50 мкм.

Думаю, вот эта ссылка должна снять некоторые вопросы данного треда.

Что касается обсуждаемой серии фотодиодов, то полностью согласен с Sabakin-ым. Ни разу не встречался с упоминанием о диапазоне 0,4 - 0,11 мкм, как об ИК. Он захватывает часть ИК, но не более того. Зато перекрывает весь видимый диапазон. Следовательно, термин - ИК-светодиод тут подходит менее всего.

Денис, спасибо за ссылку.
Я изначально, на порядок ошибся при определении, длинны волны максимума спектральной плотности, теплового излучения человека. Сейчас заметил что постоянная Вина в см*К а не в мм*К и соответственно длина волны 9,3 мкм а не 0,9 мкм.
Из-за этого неправильный выбор фотоприемника и несуразные показания при эксперименте.
Всем спасибо?

Мнение инженера-практика:

1.Ты меряешь температуры в области 310К при необходимой точности ~0.03К (0.01%)
2.Разброс фотодиодов по чуствительности - 1...2 % , в партии - 0.1...0.5%
3.Характеристика диода нелинейна более чем на 0.05% в области измерения.
4.Характеристика диода зависит от его собственной температуры на 0.1%/градус

Выводы:
1. Под каждый конкрентный диод калибровать отдельно, причем на каждую температуру среды - тоже.
2. Формулу зависимости вряд ли выведешь, разве-что квазилинейную аппроксимацию.
3. Для определения температуры тела с ошибкой ~0.03К нужно определить температуру диода с ошибкой в ~0.5К

И последствия:
Метод неактуален для серийного производства за отсутствием интегральной компоненты, включающей самообучающийся по эталонам МК или, хотя бы, прецизионный фотодиод с точно документированными характеристиками .

Я бы даже не брался.

P.s.

Теория в данном вопросе тебе не поможет, поставь план экспериментов, определи множество факторов, запасись тремя листами экселя, паяльник в руки и.... удачи!