熱釋電探測器的基本原理

熱釋電傳感器基本上是熱探測器，利用熱釋電效應來檢測身體溫度的最輕微變化。 溫度波動導致熱釋電晶體表面的電荷發生變化，從而產生相應的電信號。 這種溫度梯度可以通過吸收光或許多其他事物來產生。

有許多不同的熱釋電材料可用，但只有三種常用在熱釋電探測器中。 這三個是 DLaTGS、LiTaO3 和 PZT。 命名的材料具有使其適合用於熱釋電探測器的特定特性。 為了比較材料對熱釋電探測器的基本適用性，當我們使用參數熱釋電係數比交流電阻/介電常數比熱容分析它們時會產生更好的結果。 如前所述，使用這些指標，DLaTGS 和 LiTaO3 獲得了最佳結果，這使得它們最適合。

DLaTGS 具有最高的性能水平，大約為 2×109 @ 10 Hz。 這種材料的使用廣泛用於實驗室的紅外測量技術，特別是在常規 FTIR 應用中。 另一方面，LiTaO3 由於其熱行為，主要用於工業應用。 PZT 主要用於消費品。

特性

如前所述，三種最常用的熱釋電材料具有一些共同的特性。 這些特性使它們適合用於熱釋電探測器。

. 熱釋電係數

這是一個用於確定材料從 IR 輻射中產生電流的能力的數字。 材料產生的輻射越多，特定材料就越適合用於熱釋電傳感器。 因此，材料的熱釋電係數越大，該材料用於檢測器的機會就越大。

. 介電常數

該數字用於確定電容，因此會影響產生的噪聲。 在電壓操作中，電容越高，噪聲越低。 因此，您需要一種具有較大介電常數的材料來降低產生的噪聲。

. 比熱容

比熱容用於確定晶體中由於吸收的輻射量而導致的溫度升高。 比熱容低表示溫度升高較大，因此信號更好。 因此，您應該瞄準具有較低比熱容的材料。 越低越好。

. 比交流電阻

它通常與介電損耗相結合，進而產生一種約翰遜噪聲。 純電介質通常不會產生任何噪音，因此最好選擇純電介質。 此外，交流電阻越低越好，因此您應該尋找交流電阻較低的材料。

熱釋電探測器的工作模式

IR 晶體被調製為電源，封裝在帶有附加電子元件和並聯電容的 TO 罐中。 因此，高溫探測器有兩種基本的操作模式：電壓模式和電流模式。

. 電壓模式

基於 JFET 的電壓模式已經被廣泛使用了很長時間。 然而，它有一些缺點，對於沒有經驗的手來說可能是非常可怕的。 因此，僅建議有經驗的用戶使用。 該缺點是它在強烈依賴溫度的偏移上產生相對較低的信號。 儘管如此，這種操作模式本身也有一些優勢。 主要的一點是 D* 的最高值可以通過最簡單的設計實現，大約為 0.5×109 @ 10 Hz。 另一個顯著的優點是放大是靈活的。

. 當前模式

在這種模式下，在具有相對較低溫度依賴性的低偏移上產生高信號。 因此，與電壓模式不同，它不一定需要有經驗的手。 但是，如果您遇到任何問題，可以向熟悉的人尋求幫助。 對於電流模式，OPV 只需要表現出低功耗。 使用此版本，初學者可以最快速、最成功地開發他們的產品。 低輸出阻抗帶來額外的 EMC 優勢。

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