【2017年整理】红外探测器与热释红外探测器.doc

热释红外探测器 摘要：红外探测器是红外防盗报警系统中的重要组成部分，是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。热释红外传感器是 80 年代发展起来 ,在 90 年代开始大量应用的一种新型敏感元件。由于它具有独特优异的功能 ,所以被广泛应用在国防、民用领域 ,包括遥控、遥测、防盗、防火、自动化设施等方面 关键字：红外探测器;热释红外传感器; 引言：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：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红外传感器。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向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 10 MΩ,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。 热释电红外传感器的优缺点： 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好,价格低廉。 缺点：（1）容易受各种热源、光源干扰 （2）被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。 （3）环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。? 热释红外线传感器的应用前景：由于热释红外线传感器的性能稳定,并能 十分容易的改变其中心波长 ,所以可以广泛地用于各种开关型”控制电路中。但是如果用于“定量”的测量电路中 ,则应考虑精度问题。例如温度测量电路 ,则不能单纯性地采用菲涅尔透镜 ,还需要一套聚焦和峰值采样系统 ,另外还需将采样值“量化”。由于这种形式的测温系统具有灵敏度高 ,抗干扰性好 ,不但有可能取代现有的热电堆式高温计和光学高温计 ,而且测量下限可以拓宽到常温 ,在红外测温、遥测、遥感方面 ,这种测温系统具有其它类型的测温系统不可与之比拟的优点 ,极具发展前景。 结论：本文从红外防盗报警系统的中的红外探测器出发，探讨了热释红外防盗报警器的工作原理，优缺点及应用前景，说明了热释红外传感器在防盗报警系统中的重要应用以及在民用方面的重要地位。 参考文献 : [1] 李军 ,贺庆之 1 检测技术及仪表 M , 中国工业出版社 ,1996 [2] 罗自维 1 传感器应用 M , 电子工业出版社 ,1992 高二（理）物理单元测试题（磁场） PAGE 4 2003-2004高二（理）物理单元测试题 一、选择题： 1、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是： （ ） A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向；B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的； C．磁感线是磁场中客观存在的线； D．磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止。 2、关于磁感线下列说法正确的是：( ) A.磁体外部的磁感线是从磁体北极出来，进入磁体南极；而在磁体内部是南极指向北极; B.沿磁感线方向，磁场越来越弱； C.所有的磁感线都是闭合的； D.磁感线与电场线一样不能相交； × × × × × × × × · · · · · F B × ×F× × × ×I · · · · ·I × × × × × × B · ·F· · B I F I × × × × × × × · · · · ·