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红外探测器像元热敏结构分析

[2022/1/12]

  非接触红外探测器例如包括非接触式测温传感器,其探测原理是探测器将待测目标物体发射的红外辐射信号转换成热信号,经过探测器热敏元件将热信号转变为电信号,在经过电路芯片将电信号进行处理输出,红外探测器由此实现探测功能。

  目前,红外探测器中热敏元件则阻值恒定,以满足探测器中电路芯片对热敏元件阻值的要求,但是当红外探测器所处环境温度变化时,热敏元件的阻值受温度影响同样发生变化,导致热敏元件的组织不再满足电路芯片的要求,进而导致探测器的环境温度适应性较差,影响红外探测器的红外探测性能。

  红外探测器像元包括衬底以及位于衬底上的吸收板结构和多个梁结构,衬底包括读出电路,吸收板结构包括热敏层和电极层,热敏层转换吸收的红外信号为电信号,电极层包括多个电极结构,多个电极结构将热敏层划分为至少两个热敏电阻;读出电路选取两个电极结构以获取两个电极结构输出的电信号,以使接入读出电路的热敏结构对应至少两个不同阻值的常温等效电阻,热敏结构包括至少一个热敏电阻,两个电极结构分别输出红外探测正信号和红外探测负信号。

  利用读出电路选取不同的两个电极结构接入电路,即选取不同的两个电极结构分别输出红外探测正信号和负信号,以使得接入读出电路的热敏结构对应至少两个不同阻值的常温等效电阻,有利于实现对应不同常温等效电阻的热敏结构根据红外探测器所处环境温度的变化趋于相同的组织,使得红外探测器可适应的环境温度可调,即有利于实现红外探测器可同时适用于高温和低温环境,优化了探测器的环境温度适应性,当探测器所处环境温度变化时,热敏结构的阻值仍可满足读数电路的要求。

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