Детектор

Детектор – это устройство, состоящее из электронной схемы, обрабатывающей сигналы. Выходной сигнал этой схемы зависит от определенных параметров входного сигнала.

В последнее время появилось множество разнообразных видов детекторов: детектор лжи, детектор движения, синхронный детектор, детектор частиц, полупроводниковый детектор, сцинциляционный детектор, детекторы излучения, применяющиеся в самых разнообразных областях науки – от медицины и физики до техники оптической связи.

Детектор движения выполняет функцию обнаружения любых перемещений объектов в поле зрения видеокамеры. При нахождении такого движения выполняется захват звука, видео или скриншот. Детекторы движения используются также в системе видеонаблюдений за квартирой, магазином, стоянкой автомобиля, маленьким ребенком. Установив детектор, можно свободно отлучаться от наблюдаемого места, все происходящее отражается на экране слежения, а при признаках любого движения детектор подает звуковой сигнал.

Синхронный детектор фиксирует полезный переменный сигнал с выхода приемного усилителя, и преобразовывает его в постоянный сигнал. Синхронным он называется из-за синхронизации опорного сигнала и детектируемого. Одной из важнейших особенностей синхронного детектора считается выделение полезного сигнала на фоне различных шумов и помех, амплитуда которых превышает амплитуду полезного сигнала. На выходе синхронного детектора динамический диапазон довольно широк. В составе детектора, кроме всего прочего, имеется нелинейный усилитель, сжимающий динамический диапазон. Звуковой сигнал индикации формируется специальным блоком, не реагирующим на малые сигналы. Поэтому звуковая индикация принимает только превосходящие определенный порог сигналы. В результате такого устройства слабые сигналы, возникающие при движении прибора, не мешают работе. Чаще всего детектор применяется в синхронном режиме. В ключевом синхронном детекторе имеется дифференциальный вход, на который подаются два сигнала в противофазе. Затем они действуют на электронный или механический переключатель. Он является быстродействующим, переключение производится мгновенно, а сопротивление равно нулю при замкнутом состоянии. Синхронный детектор обладает некоторым количеством полезных свойств. Во-первых, это способность детектора совершать свою работу при детектируемом сигнале любой величины. Во-вторых, синхронный детектор может работать как фазовый. В результате этого составляющие сигнала разделяются на активную составляющую и реактивную. И, в-третьих, синхронный детектор обладает частотно-избирательными свойствами. Применяется такой детектор в радиоприемниках.

В детекторе лжи, очень популярном на сегодняшний день, чувствительные измерительные приборы подключены к датчикам. Датчиками обычно выступают эластичный браслет, электронное устройство и система, закрепляемая на груди исследуемого человека. С помощью браслета на подвижной ленте записываются изменения давления и пульса. Электронное устройство измеряет и делает запись изменения сопротивления кожи. Электроды такого устройства в виде браслетов крепятся на кистях рук. Система передает и записывает ритм дыхания. Записывающая лента движется со скоростью 160 мм/мин.

В последнее время в рентгенотехнике активно применяются полупроводниковые детекторы. На их основе построены твердотельные экраны. Полупроводниковые детекторы содержат пиксельную матрицу и периферийные устройства. Матрицы бывают как прямого, так и непрямого преобразования излучения рентгеновских лучей. При прямом преобразовании детектор содержит фоторезистор на основе аморфного селена, преобразовывающий фотоны излучения в электрический сигнал. При противоположном преобразовании используются сцинтилляторы, которые переводят рентгеновское излучение в оптическое.

Кремниевые микросхемы координатных детекторов используются в построении мозаичных рентгеновских экранов. Один из них – квантовый детектор для регистрации рентгеновского излучения, его энергии, времени прихода и координат. Он состоит из прямоугольной матрицы двух полярных транзисторных структур с двумя эмиттерами. Благодаря квантовому детектору можно получить радиационные изображения высокого качества, но размером не более 10 × 10 см. Кроме этого, при работе квантового детектора необходимо обязательно использовать быстродействующие внешние устройства и компьютер. Аналоговые детекторы способны регистрировать излучение в области заряда транзистора или с помощью экрана. Элементы матрицы, входящей в состав аналогового детектора, запоминают возбужденный рентгеновскими квантами заряд. В цифровом детекторе кванты, которые поступают в матрицу, а также аналоговый сигнал запоминаются и отсчитываются. За счет такого детектора возможно получение высокого качества изображения объекта.

Автомобильный радар-детектор пассивно принимает сигналы. Он сигнализирует своему владельцу при всех принимаемых им сигналах любых диапазонов в радиусе своего действия.

Последний изобретенный учеными Эдинбурга детектор – это детектор мышьяка. С его помощью в питьевой воде можно обнаружить даже ничтожно малое содержание мышьяка.