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热释红外传感器原理及应用

[2020/10/16]
  红外传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件,通常将红外线传感器分为热型和光子型两种。热释电红外传感器是利用红外辐射的热辐射作用引起的元件本身的温度变化,其探测率、响应速度都不如光子型传感器。
  但由于热释电型传感器可以在室温下使用,灵敏度与波长无关,所以应用的领域广。
  通应性好的热型传感器有热电堆、热敏电阻测辐射计、高莱管等。其中,利用铁电体热释电效应的热释电型红外传感器灵敏度高,可以广泛地应用于民用领域。
  热释红外传感器原理为:热释红外传感器和热电偶一样是基于热电效应原理的热电型外传感器。不同的是,它的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元采用高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化。
  为了抑制因自身温度变化而产生的干扰,在工艺上将两个特征一致的热电元反串联或接成差动平衡电路,它能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化,并将其转换为电信号输出。热释红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号,这并不能直接使用,需要用电阻将其转换为电压的形式,该电阻阻抗高达10MΩ,故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式(即源极跟随器),以完成阻抗变换。为了提高探头的增益,N沟道增强型MOS管在探头中也有应用。
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