第六章--熱輻射探測(cè)(熱敏電阻和熱電偶-熱電堆)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 ： 半導(dǎo)體材料 和 金屬材料 。由于這個(gè)原因，限制了它在高溫情況下的使用。 ⑤ 穩(wěn)定性好 。 ② 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 體積小 。 相對(duì)于一般的金屬電阻 ， 熱敏電阻具備如下特點(diǎn)： ① 熱敏電阻的溫度系數(shù)大 ， 靈敏度高 ， 熱敏電阻的溫度系數(shù)常比一般金屬電阻大 10～ 100倍 。 ④ 阻值與溫度的變化關(guān)系呈非線性 。 (a)熱敏電阻的特點(diǎn) 多數(shù) 半導(dǎo)體 熱敏電阻具有 負(fù)的溫度系數(shù) ，即當(dāng)溫度升高時(shí)，其電阻值下降，同時(shí)靈敏度也下降。 熱敏電阻的種類很多，分類方法也不相同。因此，由金屬材料組成的熱敏電阻具有 正溫度系數(shù) 。 白金的電阻溫度系數(shù)為正值，大約為 %左右；半導(dǎo)體材料熱敏電阻的溫度系數(shù)為負(fù)值，大約為 3%~6%，約為白金的 10倍以上。 熱敏電阻可分為： （ 1）正溫度系數(shù)熱敏電阻器（ PTC） 電阻值隨溫度升高而增大的電阻器， 簡(jiǎn)稱 PTC熱敏阻器。 （ 3）突變型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（ CTR) 該類電阻器的電阻值在某特定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而降低3～ 4個(gè)數(shù)量級(jí)，即具有很大負(fù)溫度系數(shù)。 由熱敏材料制成的厚度為 左右的薄片電阻（因?yàn)樵谙嗤娜肷漭椛湎碌玫?較大的溫升）粘合在導(dǎo)熱能力高的絕緣襯底上，電阻體兩端蒸發(fā)金屬電極以便與外電路連接，再把襯底同一個(gè)熱容很大、導(dǎo)熱性能良好的金屬相連構(gòu)成熱敏電阻。C,1) RT / RT0T特性曲線 RT/R25 T 由熱敏電阻的阻值公式可分別求出正 、 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的溫度系數(shù) aT 。若在熱敏電阻上加上偏壓 Ubb之后，由于輻射的照射使熱敏電阻值改變，因而負(fù)載電阻電壓增量 1TT RR ? 21 LL RR ?（ 4）冷阻與熱阻 TaUR RUU TbbTTbbL ?????44上式為假定 ， 的條件下得到的。 ???? CR? ?R ?C（ 5）靈敏度（響應(yīng)率） 單位入射輻射功率下熱敏電阻變換電路的輸出信號(hào)電壓稱為靈敏度或響應(yīng)率，它常分為直流靈敏度 S0與交流靈敏度 SS。當(dāng)然還可使元件冷卻工作，以提高 aT值。因環(huán)境溫度的起伏而造成元件溫度起伏變化產(chǎn)生的噪聲稱為溫度噪聲。若 f 10kHz時(shí)，此噪聲完全可以忽略不計(jì)。 熱電偶 :是利用物質(zhì)溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)探測(cè)入射輻射的?；芈冯娏?I=Δ E/R。圖 56（ b）用檢流計(jì) G可檢測(cè)出電流為 I。圖中用涂黑的金箔將 N型半導(dǎo)體材料和 P型半導(dǎo)體材料連在一起構(gòu)成熱結(jié)，另一端（冷端）將產(chǎn)生溫差電勢(shì)， P型半導(dǎo)體的冷端帶正電， N型半導(dǎo)體的冷端帶負(fù)電。熱導(dǎo)與材料的性質(zhì)及周圍環(huán)境有關(guān)，為使熱電導(dǎo)穩(wěn)定，常將熱電偶封裝在真空管中，因此，通常稱其為真空熱電偶。但是，熱電偶的響應(yīng)率與時(shí)間常數(shù)是一對(duì)矛盾，應(yīng)用時(shí)只能兼顧。 為了減小熱電偶的響應(yīng)時(shí)間，提高靈敏度，常把輻射接收面分為若干塊，每塊都接一個(gè)熱電偶，并把它們串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成如圖 58所示的熱電堆。 可作 200～ 0℃ 溫域的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
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