第六章--熱輻射探測(cè)(熱敏電阻和熱電偶-熱電堆)(更新版)
【正文】 0 0 0( , ) ( , ) ( , )A B A C C BE T T E T T E T T??(2) 測(cè)輻射熱電堆 ? 將若干個(gè)熱電偶串接起來(lái)就構(gòu)成了測(cè)輻射熱電堆。 ????? GCCR ??T 真空熱電偶的基本特性參數(shù)為 靈敏度 S、 比探測(cè)率 D*、 響應(yīng)時(shí)間 τ 和最小可探測(cè)功率 NEP等 參數(shù)。顯然，圖中結(jié)J1為熱端， J2為冷端。 如圖 56所示為輻射式溫差熱電偶的原理圖。將元件裝入真空殼內(nèi)可降低這種噪聲。直流靈敏度 S0為 ?aRaUST4bb0 ?交流靈敏度 SS為 22bb14 ?????? aRaUS Ts可見(jiàn) ， 要增加熱敏電阻的靈敏度 ， 需采取以下 措施 ： ① 增加偏壓 Ubb。 aT表示溫度變化 1℃ 時(shí)，熱敏電阻實(shí)際阻值的相對(duì)變化為 )C/1(1 ?? dTdRRa TTT式中， aT和 RT為對(duì)應(yīng)于溫度 T（ K）時(shí)的熱電阻的溫度系數(shù)和阻值。其主要材料是 VO2并添加一些金屬氧化物。 熱敏電阻探測(cè)器常用半導(dǎo)體材料制作而很少采用貴重的金屬。 熱敏電阻主要有： 半導(dǎo)體材料 和 金屬材料 。 ⑤ 穩(wěn)定性好 。 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 。 (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。因此，由金屬材料組成的熱敏電阻具有 正溫度系數(shù) 。 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(chēng) PTC熱敏阻器。 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。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。當(dāng)然還可使元件冷卻工作，以提高 aT值。若 f 10kHz時(shí)，此噪聲完全可以忽略不計(jì)?；芈冯娏?I=Δ E/R。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。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。 可作 200～ 0℃ 溫域的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
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