第六章--熱輻射探測(熱敏電阻和熱電偶-熱電堆)-預覽頁
【正文】 ： 半導體材料 和 金屬材料 。由于這個原因，限制了它在高溫情況下的使用。 ⑤ 穩(wěn)定性好 。 ② 結構簡單 ， 體積小 。 相對于一般的金屬電阻 ， 熱敏電阻具備如下特點： 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系呈非線性 。 (a)熱敏電阻的特點 多數(shù) 半導體 熱敏電阻具有 負的溫度系數(shù) ，即當溫度升高時，其電阻值下降，同時靈敏度也下降。 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；半導體材料熱敏電阻的溫度系數(shù)為負值，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， 簡稱 PTC熱敏阻器。 （ 3）突變型負溫度系數(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隨溫度升高而降低3～ 4個數(shù)量級，即具有很大負溫度系數(shù)。 由熱敏材料制成的厚度為 左右的薄片電阻（因為在相同的入射輻射下得到 較大的溫升）粘合在導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，再把襯底同一個熱容很大、導熱性能良好的金屬相連構成熱敏電阻。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（響應率） 單位入射輻射功率下熱敏電阻變換電路的輸出信號電壓稱為靈敏度或響應率，它常分為直流靈敏度 S0與交流靈敏度 SS。當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，此噪聲完全可以忽略不計。 熱電偶 :是利用物質溫差產(chǎn)生電動勢的效應探測入射輻射的?；芈冯娏?I=Δ E/R。圖 56（ b）用檢流計 G可檢測出電流為 I。圖中用涂黑的金箔將 N型半導體材料和 P型半導體材料連在一起構成熱結，另一端（冷端）將產(chǎn)生溫差電勢， P型半導體的冷端帶正電， N型半導體的冷端帶負電。熱導與材料的性質及周圍環(huán)境有關，為使熱電導穩(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，熱電偶的響應率與時間常數(shù)是一對矛盾，應用時只能兼顧。 為了減小熱電偶的響應時間，提高靈敏度，常把輻射接收面分為若干塊，每塊都接一個熱電偶，并把它們串聯(lián)起來構成如圖 58所示的熱電堆。 可作 200～ 0℃ 溫域的計量標準
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