熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶,其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成,其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 該傳感器在工藝上將兩個(gè)特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動(dòng)平衡電路方式,因而能以非接觸式檢測(cè)出物體放出的紅外線(xiàn)能量變化 并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號(hào),并不能直接使用 因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式 該電阻阻抗高達(dá)104MΩ,故引入的N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 即源極跟隨器 來(lái)完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測(cè)元、干涉濾光片和場(chǎng)效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片, 并在它的兩面鍍上金屬電極,然后加電對(duì)其進(jìn)行極化,這樣便制成了熱釋電探測(cè)元。由于加電極化的電壓是有極性的,因此極化后的探測(cè)元也是有正、負(fù)極性的。
制造熱釋電紅外探測(cè)元的高熱電材料是一種廣譜材料,它的探測(cè)波長(zhǎng)范圍為0.2~20μm。為了對(duì)某一波長(zhǎng)范圍的紅外輻射有較高的敏感度,該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射通過(guò)外,還能將燈光、陽(yáng)光和其它紅外輻射拒之門(mén)外。
1 熱釋電探測(cè)器
常用的熱釋電探測(cè)器如:硫酸三甘鈦(TGS)探測(cè)器、鈮酸鍶鋇(SBN)探測(cè)器、鉭酸鋰(LiTaO3)探測(cè)器、鋯鈦酸鉛(PZT)探測(cè)器等。熱釋電紅外傳感器本身不發(fā)任何類(lèi)型的輻射,器件功耗很小,隱蔽性好。價(jià)格低廉。在電子防盜、人體探測(cè)器領(lǐng)域中,熱釋電紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛,因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶(hù)和專(zhuān)業(yè)人士的歡迎。