《光電測(cè)試技術(shù)》ppt課件 (2)(文件)
【正文】 準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。 ? 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： ? ①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； ? ②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ? ③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ? ④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離 三、熱電阻傳感器 1 熱電阻 (1)熱電阻材料的特點(diǎn) 作為測(cè)量溫度用的熱電阻材料，必須具有以下特點(diǎn)： (a)高溫度系數(shù)、高電阻率 (b)化學(xué)、物理性能穩(wěn)定 (c)良好的線性輸出特性， (d)良好的工藝性，以便于批量生產(chǎn) 熱敏電阻分類和區(qū)別 ? 金屬熱敏電阻 ? 金、鎳、鉍等 ? 溫度系數(shù) 正 ? 電阻與溫度關(guān)系 多為線性 ? 耐高溫能力 較強(qiáng) ? 半導(dǎo)體熱敏電阻 ? 氧化錳、氧化鎳、氧化鈷等 ? 溫度系數(shù) 負(fù) ? 電阻與溫度關(guān)系 非線性 ? 耐高溫能力 弱 多用于溫度模擬測(cè)量 多用于輻射模擬測(cè)量 熱敏電阻按物理特性，可分為三類： (a)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 (NTC)； (b)正溫度系數(shù)熱敏電阻 (PTC)； (c)臨界溫度系數(shù)熱敏電阻 (CTR)。與顯示儀表配套成測(cè)溫儀表時(shí)幾乎全要單獨(dú)標(biāo)定刻度。 熱敏電阻可制成珠形、桿形、圓形、墊圖形和薄片形等多種型式。 (a)熱釋電效應(yīng) 在晶體中有一種晶體為熱電晶體。晶體中離子間的距離和鏈角發(fā)生變比，從而使偶極矩發(fā)生變化，也就是自發(fā)極化強(qiáng)度和面束縛電荷發(fā)生變化，在垂直于極軸的兩個(gè)端面之間出現(xiàn)極小的電壓變化，即產(chǎn)生了熱釋電效應(yīng)。熱電晶體中的介電常數(shù)隨晶軸方向、電場(chǎng)和溫度而變化，對(duì)于單晶材料還與極軸有關(guān)，因此介電常數(shù)通常指常溫、弱電場(chǎng)強(qiáng)度情況下極軸方向的介電常數(shù)。 ② 噪聲。 另一部分是由等效電路中的電阻所產(chǎn)生的熱噪聲。 熱釋電探測(cè)器不僅保持了熱探測(cè)器的共同優(yōu)點(diǎn)，即室溫寬波段工作、而且在很寬的頻率和溫度范圍內(nèi)具有較高的探測(cè)率、能承受較大的輻射功率并具有較小的時(shí)間常數(shù)等特點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。大氣系統(tǒng)的熱輻射和大氣組分的光譜吸收帶主要位于3~25us范圍內(nèi)，而且用于測(cè)量這些輻射的儀器頻率又不十分高，因此使用熱釋電探測(cè)器是合適的。除了在我們熟知的樓道自動(dòng)開(kāi)關(guān)、防盜報(bào)警上得到應(yīng)用外，在更多的領(lǐng)域應(yīng)用前景看好。結(jié)合攝影機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)自動(dòng)記錄動(dòng)物或人的活動(dòng)等等 …… 。電視機(jī)能判斷無(wú)人觀看或觀眾已經(jīng)睡覺(jué)后自動(dòng)關(guān)機(jī)的機(jī)構(gòu)。熱釋電晶體已廣泛用于紅外光譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測(cè)器，它可以作為紅外激光的一種較理想的探測(cè)器。這種熱成像系統(tǒng)不易被干擾，可對(duì)目標(biāo)與背景的溫度差進(jìn)行探測(cè)，因此，容易發(fā)現(xiàn)隱蔽物體，并能在有煙和霧的條件下工作。 ③ 響應(yīng)時(shí)間和探測(cè)度。 一部分是輻射場(chǎng)的起伏引起的器件溫度隨機(jī)起伏而出現(xiàn)的噪聲。 5．熱釋電探測(cè)器等效電路與特性 (1)等效電路 兩端的等效電流源為（ A0為端面的面積） 輸出電壓 v。 這種材料有 硫酸三甘肽、鈮酸鍶鋇、鈦酸鋇 等。所謂自發(fā)極化就是在自然條件下晶體的某些分子正負(fù)電荷中心不重合，形成一個(gè)固有的偶極矩，在垂直極軸的兩個(gè)端面上就會(huì)造成大小相等、符號(hào)相反的面束縛電荷。 (4)熱釋電探測(cè)器 熱釋電探測(cè)器是一種利用熱釋電效應(yīng)制成的新型熱探測(cè)器。 熱敏電阻可以根據(jù)使用要求不同做成各種形狀。適用于快速測(cè)量 (b)構(gòu)造簡(jiǎn)單，可以根據(jù)不同要求制成各種適用的形狀 (c)機(jī)械性能好，使用壽命長(zhǎng)。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 (d)熱電偶
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