光電檢測(cè)熱電探測(cè)器-展示頁(yè)
2025-06-21 18:02本頁(yè)面
【正文】 也有影響。 熱導(dǎo)對(duì)于探測(cè)器靈敏度和時(shí)間常數(shù)的影響正好相反， 熱導(dǎo)小，靈敏度高，但響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng) 。 在相同的入射輻射下，希望得到大的溫升，則探測(cè)器的 ① 熱容要小； ②與外界的 熱耦合要小 。 輸出信號(hào)的形成有兩個(gè)階段： 一、熱電探測(cè)器件吸收輻射引起的溫度變化 為調(diào)制頻率?? tje eWW 0?為吸收率?? ? tjeW 0TTT ??? 0設(shè)入射輻射的功率為 則探測(cè)器吸收輻射后每秒鐘產(chǎn)生的熱量為 設(shè)探測(cè)器的原溫度為 T0， 吸收輻射后的溫升為 △ T ? ?。因此，熱電探測(cè)器件的突出特點(diǎn)是， 光譜響應(yīng)范圍特別寬 ，從紫外到紅外幾乎都有相同的響應(yīng)，光譜特性曲線近似為一條平線。這一過(guò)程 比較慢 ，一般的響應(yīng)時(shí)間多為毫秒級(jí)。 熱電探測(cè)器要與入射輻射有最佳的相互作用，同時(shí)又要盡量少的與外界發(fā)生熱接觸；能把熱能轉(zhuǎn)換成電能。 熱電探測(cè)器件與普通的溫度計(jì)的區(qū)別 : 相同點(diǎn)： 二者都有隨溫度變化的性能。第三章、熱電檢測(cè)器件 熱電探測(cè)器是將 輻射能 轉(zhuǎn)換為 熱能 ，然后再把熱能轉(zhuǎn)換為 電能 的器件。 熱電探測(cè)器件大致分為 熱電偶 及熱電堆；氣動(dòng)探測(cè)器； 熱敏電阻 ； 熱釋電探測(cè)器 。 不同點(diǎn)： 溫度計(jì)是通過(guò)液體熱脹冷縮原理，要與外界有盡量好的熱接觸，必須達(dá)到熱平衡。 熱電檢測(cè)器件的基本原理 ★ 器件吸收 入射輻射功率產(chǎn)生 溫升 ，溫升引起材料各種有賴于溫度的 參量的變化 ，監(jiān)測(cè)其中一種性能的變化，來(lái)探知輻射的存在和強(qiáng)弱。 ★ 利用熱敏材料吸收 入射輻射的總功率 產(chǎn)生溫升來(lái)工作的，所以各種波長(zhǎng)的輻射對(duì)于響應(yīng)都有貢獻(xiàn)。 第一步 :按系統(tǒng)的熱力學(xué)特性來(lái)確定入射輻射所引起的溫升，這種分析對(duì)各種熱電探測(cè)器件都適用，這是 共性 ； 第二步 :根據(jù)溫升來(lái)確定具體探測(cè)器件輸出信號(hào)的性能，這是 個(gè)性 。升高一度所需要的熱量為熱容，它表示探測(cè)器＝QtjCTGdtTdCeW ?????0所以探測(cè)器吸收的輻射功率等于每秒鐘探測(cè)器升溫所需的能量和傳導(dǎo)損失的能量 由探測(cè)器與周圍環(huán)境發(fā)生熱傳導(dǎo)引起的單位時(shí)間內(nèi)的熱量為 為熱導(dǎo) GTG ?? ? TGdtTdCeWtj ?? ?＝??000 ＝時(shí) Tt ???? ? ? ? ? ? TtTTtjTQT ejWejCWtT ?????????? ?????? 1100?為熱容為熱阻，＝式中 T CRCR?時(shí)當(dāng) Tt ???? ? ? ? tjTQT ejCWtT ???????? 10?取實(shí)部可得 溫升與 入射的輻射功率成正比 ， 入射輻射調(diào)制頻率 ω 越大，溫升就越小。 ③材料的 吸收系數(shù)要大； ? ? 212201 TQGWT??????QGWT 00 ?? ??? 時(shí) 為使探測(cè)器的熱容小，應(yīng)盡量使探測(cè)器的結(jié)構(gòu)小、重量輕，同時(shí)要兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。所以，在設(shè)計(jì)和選用熱電探測(cè)器件時(shí)須采取折衷方案。 二、熱電探測(cè)器件的最小可探測(cè)功率 由于熱探測(cè)器與周圍環(huán)境之間的熱交換存在熱流起伏，引起熱探測(cè)器的溫度在 T0附近呈現(xiàn)小的起伏，入射輻射能的起伏也引起溫度的起伏，這種溫度起伏構(gòu)成了的熱電探測(cè)器的主要噪聲源，稱為 溫度噪聲 ，溫度噪聲對(duì)探測(cè)弱輻射信號(hào)影響很大。 測(cè)量輻射能的稱為 輻射熱電偶 。 熱電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān) 。
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