熱釋電(Pyroelectric)探測器
熱探測器
熱釋電紅外探測器是一種熱探測器,因為它對
表面吸收的熱量(紅外輻射)的變化。熱探測器
是多色的,具有很寬的光譜帶寬。
物理原理
熱電效應的本質是在高度有序的晶體中(或
(陶瓷)元素的溫度變化使其原子移動
稍微偏離位置,從而重新排列其表面電極上測量的電荷。
材料
熱釋電效應存在于許多材料中。最常見的
所用材料
▪ 氘化鑭丙氨酸摻雜硫酸三甘氨酸
▪ 鉭酸鋰
▪ 鋯鈦酸鉛壓電陶瓷
壓電陶瓷的性能比其他材料差-這就是為什么
激光元件僅使用DLaTGS和LTO作為傳感器材料。
測量原理
實際傳感器的信號輸出是傳感器上電荷的變化
活性元素表面-它是由溫度梯度引起的
當它改變溫度時。時間的變化
dq/dt是電流(安培):
dq/dt=I[A]
技術說明
&基礎知識
電路
熱釋電探測器被模擬為一個電流源[a/W],與一個電流源并聯
電容器[Cd]。在應用中,這些高阻抗傳感器必須耦合到
阻抗匹配放大器。有FET跟隨器(電壓模式)或
跨阻放大器(電流模式)。在選擇VM時存在權衡
或CM配置。
電壓模式
基于JFET的電壓模式已經被廣泛應用了很長一段時間,但是它已經被廣泛應用
嚴重缺點,只能推薦給有經驗的用戶:It
在強烈依賴于溫度的偏移上產生相對較低的信號。但是
這種工作方式也有一些優點:JFET價格便宜,放大靈活。圖1示出了典型的電壓模式電路。
當前模式
在電流模式下,高信號是在相對低的偏移上產生的
溫度依賴性。對于當前模式,需要顯示
只是低功耗。有了這個版本,初學者可以
快速成功地開發他們的產品。低輸出阻抗導致
額外的電磁干擾優勢。
在低頻的高端設計中,D*達到與電壓模式類似的值
有一個稍微復雜的設計:第二個盲探測器元件,以一種反平行的方式連接是必要的。對于這種配置,
有些模棱兩可的術語“溫度補償”(TC)已經很流行。這種盲元件可以衰減由信號波動引起的不需要的信號
周圍的溫度,但它不能補償物理上預先定義的溫度
溫度依賴性。因此,它更多的是一個信號穩定或“溫度”
波動補償(TFC)。
TFC在電流模式下提高了性能水平,而在電壓模式下則提高了性能水平
減少一半。這是由于在電流模式下TFC衰減
自然振蕩傾向于自然振蕩,因此允許較大的放大。
利用熱釋電材料的 自發極化強度隨溫度而變化的效應制成的一種熱敏型紅外探測器。
熱釋電材料:
1. DLaTGS: 氘化L-丙氨酸硫酸三苷肽
2. LiTaO3: 鉭酸鋰
產品特點:
兩種獨立模式可選,性噪比提高1.41.
1. 電流模式(Current mode):內部系統簡單;較高的頻率響應;低偏置強信號;溫度依賴低;輸出阻抗低,減少電磁干擾。
2. 電壓模式(Voltage mode):主要為有經驗的使用者設計;較低的頻率響應;更容易、靈活的實現放大(FET,場效應管), 信號弱,溫度依賴性強;
產品基本參數: |