Por que muitos receptores de infravermelho estão em gaiolas de metal?

Acho que é uma gaiola de Faraday em volta do receptor, mas não sei por que eles precisam de uma. Existe algum tipo de interferência comum em torno de 38kHz (a frequência de operação)?

É o único componente que acho que usei que recebe esse tratamento especial. Uma gaiola maior pode estar em torno de uma em um videocassete e, às vezes, uma gaiola para bebês aparece ao redor do componente de montagem de PC independente:

Obrigado pela sua compreensão!

[metodologia 2_D resistor_grid adicionada para explorar topologias de blindagem]

Você deseja que o receptor de infravermelho responda aos fótons, não aos campos elétricos externos. No entanto, o fotodiodo é um bom alvo para o lixo das luzes fluorescentes (200 volts em 10 microssegundos), já que o tubo de 4 'tem essa ação de re-arco-arco 120 vezes por segundo. [ou 80.000 Hertz para alguns tubos]

Parece que ---- 2 nanoAmp ---- aparentemente é um grande negócio (a taxa de borda, 10 nós, está perto de 1/2 período de 38 kHz).

A gaiola de metal protege atenuando o Efield de maneira exponencial; portanto, quanto mais a gaiola estiver na frente do fotodiodo, mais dramática será a atenuação de Efield. Richard Feynman discute isso, em sua brochura de três volumes sobre física [vou encontrar um link, ou pelo menos uma página #], em sua palestra sobre gaiolas de Faraday e por que os buracos são aceitáveis SE os circuitos vulneráveis ​​estão espaçados por vários buracos diâmetros. [novamente, melhoria exponencial]

Existem outras fontes de lixo da Efield próximas? Que tal digitalmente barulhento logic0 e logic1 para displays de LED; 0,5 volts em 5 nanossegundos ou 10 ^ 8 volts / segundo (retorno padrão de níveis lógicos "quietos", conforme a atividade do programa MCU continua). Que tal um regulador de comutação, dentro da TV; regulando o ACrail, com 200 volts em 200 nanossegundos ou 1 bilhão de volts / segundo, a uma taxa de 100 kHz.

A 1 bilhão de volts / segundo, temos 100 correntes agressoras de nanoAmps. Obviamente, não deve haver linha de visão entre um switchreg e o receptor de infravermelho, existe?

A linha de visão não importa. Os Efields exploram todos os caminhos possíveis, incluindo subir e descer e virar as esquinas.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

DICA PARA COMPORTAMENTO: os Efields exploram todos os caminhos possíveis.

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Do próprio mestre do pensamento claro, em suas próprias palavras, ofereço a explicação do Sr. "Por que o ônibus espacial explodiu no alto de Cabo Canaveral?", O alegre Dr. Richard Feynman.

Ele forneceu uma introdução de 2 anos à física na Caltech, aproximadamente 1962. Suas palestras foram transcritas com muito cuidado para servir como material de referência [vale a pena obter esses 3 e relê-los a cada 5 anos; Além disso, o adolescente curioso saboreará as discussões do mundo real no estilo de Feynman] e publicado em três volumes como "The Feynman Lectures on Physics". No volume II, focado em "principalmente eletromagnetismo e matéria", passamos ao capítulo 7 "O campo elétrico em várias circunstâncias: continuação" e nas páginas 7-10 e 7-11, ele apresenta "O campo eletrostático de uma grade" .

Feynman descreve uma grade infinita de fios infinitamente longos, com espaçamento de 'a'. Ele começa com as equações [introduzidas no Volume 1, capítulo 50 Harmônicas] que aproximam o campo, com mais e mais termos opcionalmente utilizáveis ​​para obter uma precisão cada vez maior. A variável 'n' nos diz a ordem do termo. Podemos começar com "n = 1".

Aqui está a equação resumida, onde 'a' é o espaçamento entre os fios da grade:

Como esse Fn é e ^ -6,28 menor que An, temos uma atenuação rápida do campo elétrico externo.

Com 2,718 ^ 2,3 = 10, 2,718 ^ 4,6 = 100, 2,718 ^ 6,9 = 1000, então e ^ -6,28 é de cerca de 1/500. (1/533, de uma calculadora)

Nosso campo externo de An foi reduzido em 1/500, para 0,2% ou 54dB mais fraco, 3mm dentro de uma grade espaçada em 3mm. Como Feynman resume seu pensamento?

"O método que acabamos de desenvolver pode ser usado para explicar por que a blindagem eletrostática por meio de uma tela geralmente é tão boa quanto em uma chapa metálica sólida. Exceto a uma distância da tela algumas vezes o espaçamento dos fios da tela, o os campos dentro de uma tela fechada são zero. Vemos por que a tela de cobre - mais leve e mais barata que a chapa de cobre - é frequentemente usada para proteger equipamentos elétricos sensíveis de campos perturbadores externos ". (citação final)

Se você procura um sistema embarcado de 24 bits, precisa de atenuação de 24 * 6 = 144dB; a 54dB por unit_spacing, você precisa ter um espaçamento de 3 *, atrás da grade. Para um sistema de 32 bits, isso se torna 32 * 6 = 192 dB, ou quase 4 * espaçamento entre fios, atrás da grade.

Advertência: isso é eletrostática. Efields rápidos causam correntes transitórias nos fios da rede. Sua milhagem varia.

Observe que usamos apenas a parte "a = 1" da solução; podemos ignorar as partes adicionais da solução harmônica / série? Sim. Com "n = 2", obtemos a atenuação * atenuação e "n = 3" gera aten * atten * atten.

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EDIT Para modelar estruturas mecânicas mais comuns, para determinar os níveis finais de lixo quando um Efield se acopla em um circuito, precisamos conhecer (1) a impedância do circuito na frequência do agressor e (2) o acoplamento de um agressor de lixo 3_D para um nó da cadeia de sinal 3_D. Para simplificar, modelaremos isso em 2_D, usando o grid_of_resistors disponível

^{simule este circuito}

A resposta é bem simples.

Quando o PD está recebendo um pequeno sinal na maior distância, o PD pode receber apenas <1uA e, portanto, mesmo com ganho de 60 dB com AGC IR Rx, tem impedância> 1MΩ, tornando-o sensível a campos E dispersos captados na área de o detector e os fios.

Blindá-lo do lado de fora pode se comparar bem com o da Sharp / Vishay, mas é necessário devido à alta impedância para estender o alcance da detecção para talvez 50m, usando o emissor de IR 5mm apropriado, evitando campos E vadios.

Pode-se dizer que é IR devido ao filtro de bloqueio da luz do dia e aos 3 pinos necessários para o BPF AGC e o detector ASK integrados.