第六章--熱輻射探測(熱敏電阻和熱電偶-熱電堆)-文庫吧資料
2024-08-18 10:35本頁面
【正文】 生的交流信號電壓為 tj0 e ?ΦΦ ?22Li0L12L 1)(TGRRΦRMU???? ???式中， ω =2π f， f為交流輻射的調(diào)制頻率， τ T為熱電偶的的時間常數(shù)， ；其中的 ， 、 分別為熱電偶的熱阻、熱容和熱導(dǎo)。開路電壓 UOC與入射輻射使金箔產(chǎn)生的溫升 Δ T的關(guān)系為 UOC=M12Δ T 式中， M12稱溫差電勢率（或 塞貝克系數(shù)） （ V/℃ ）。 圖 57所示為半導(dǎo)體輻射熱電偶的結(jié)構(gòu)示意圖。顯然，圖中結(jié)J1為熱端， J2為冷端。如圖 56（ b）所示，輻射熱電偶的熱端接收入射輻射，因此在熱端裝有一塊涂黑的金箔，當(dāng)入射輻射通量 Φe被金箔吸收后，金箔的溫度升高，形成熱端，產(chǎn)生溫差電勢，在回路中將有電流流過。其中 R稱為回路電阻。即由于溫度差而產(chǎn)生的電位差 Δ E。 如圖 56所示為輻射式溫差熱電偶的原理圖。尤其在高、低溫的溫度探測領(lǐng)域的應(yīng)用是其他探測器件無法取代的。 根據(jù)噪聲情況，熱敏電阻可探測的最小功率約為 108109W。與光敏電阻的電流噪聲類似，當(dāng)工作頻率 f 10Hz時，應(yīng)該考慮此噪聲。將元件裝入真空殼內(nèi)可降低這種噪聲。 熱敏電阻的熱噪聲與光敏電阻阻值的關(guān)系相似為； ② 溫度噪聲。 （ 6）最小可探測功率 熱敏電阻的最小可探測功率受噪聲的影響 。 為了減小響應(yīng)時間 ， 通常把熱敏電阻貼在具有高熱導(dǎo)的襯底上； ④選用 aT大的材料，也即選取 B值大的材料。直流靈敏度 S0為 ?aRaUST4bb0 ?交流靈敏度 SS為 22bb14 ?????? aRaUS Ts可見 ， 要增加熱敏電阻的靈敏度 ， 需采取以下 措施 ： ① 增加偏壓 Ubb。熱敏電阻的時間常數(shù)約為 1~10ms，因此，使用頻率上限約為 20~200kHz左右。 TL RR ?1 1LTT RRR ???? RT為熱敏電阻在某個溫度下的電阻值，常稱為冷阻，如果功率為 φ 的輻射入射到熱敏電阻上，設(shè)其吸收系數(shù)為 a，則熱敏電阻的熱阻定義為吸收單位輻射功率所引起的溫升，即 ?? aTR ??因此 ， 式 （ 523） 可寫成 （ 523） ?? RaaUUTL 4bb??若入射輻射為交流正弦信號 ，則負(fù)載上輸出為 jw te0?? ?22bb14 ???????? RaaUU Tl（ 526） 式中， 為熱敏電阻的熱時間常數(shù)； ， 分別為熱敏電阻 和熱容。 （ 3）熱敏電阻的輸出特性 熱敏電阻電路如圖 55所示，圖中 = 。 aT表示溫度變化 1℃ 時，熱敏電阻實(shí)際阻值的相對變化為 )C/1(1 ?? dTdRRa TTT式中， aT和 RT為對應(yīng)于溫度 T（ K）時的熱電阻的溫度系數(shù)和阻值。
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