第8章_红外探测器[修复的].pptx

红外探测器定义;红外探测器分类;红外探测器分类;8.1 热电阻 8.2 热电偶 8.3 热释电探测器;热电阻;热电阻;测辐射热敏电阻;;;热敏电阻使用说明 自身的发热进行补偿 温度特性的非线性：根据器件手册，建立温度-阻值之间的查找表，利用查表的方式进行对应的温度计算 稳定性和老化 ：正温度系数热敏电阻器和临界温度热敏电阻器特性的均匀性要差于负温度系数热敏电阻器 ;型号;应用：精度要求不高、被测温度不高的场合。如转化电源，开关电源，ups电源，各类电加热器，电子节能灯，电子镇流器等的温度监控；各种电子装置电源电路的保护以及彩色显像管，白炽灯及其他照明灯具的灯丝保护等。;8.1 热电阻 8.2 热电偶 8.3 热释电探测器;热电偶;热电偶;热电偶-温差电势;热电偶-温差电势;热电偶;热电偶;第三导体的引入;第三导体的引入;标准热电极法则;标准热电极法则;测辐射热电偶;热电偶冷端温度误差及其补偿;热电偶冷端温度误差及其补偿;热电偶冷端温度误差及其补偿;热电偶冷端温度误差及其补偿;热电偶的应用;热电偶的应用;8.1 热电阻 8.2 热电偶 8.3 热释电探测器; 热释电探测器原理 ;热释电效应;热释电晶体的自发极化强度PS（单位面积上的电荷量）与温度的关系，利用这一关系制造的热敏探测器称为热释电器件 ;热释电材料的特性参数; 热释电探测器工作原理 ; 热释电探测器工作原理 ;输出电压的幅值 ;面电极：极间电容较大 边电极 ：高速探测; 热释电器件的性能 ; 热释电器件的性能 ;热噪声： 晶体的介电损耗和与探测器的并联电阻 ;温度噪声：温度噪声来自热释电器件的光敏面与外界辐射交换能量的随机性，是一种散粒噪声，属于白噪声 ;放大器噪声：放大器噪声来自放大器中的有源元件和无源器件，及信号源的阻抗和放大器输入阻抗之间噪声的匹配等方面 ;响应时间：热释电探测器对低重复频率的高速突变辐射信号有较快速的响应，如可对激光脉冲作出响应，但是对周期性较高频率（MHz以上）信号，由于介电常数的影响，不能很好的响应。 ; 常见热释电探测器种类 ;硫酸三甘肽（TGS）晶体热释电器件 热释电系数较大，介电常数较小，探测率D*值较高，在较宽的频率范围内，灵敏度较高可在室温下工作，具有光谱响应宽、灵敏度高，是一种性能优良的红外探测器，广泛应用红外光谱领域 ;掺丙乙酸的TGS（LATGS） 锁定极化特点，即温度由居里温度以上降到室温，仍无退极化现象。掺杂后TGS晶体的介电损耗减小，介电常数下降，前者降低了噪声，后者改进了高频特性。 ;铌酸锶钡 (SBN)热释电器件 钡含量的提高而使居里温度相应提高，在大气条件下性能稳定，无需窗口材料，电阻率高，热释电系数大，机械强度高，在红外波段吸收率高，可不必涂黑，可用于快速光辐射的探测。 在钡含量x0.4时，如不加偏压，在室温下就趋于退极化；而当x0.6时，晶体在生长过程会开裂 ;钽酸锂（LiTaO3） 在室温下它的响应约为TGS的一半，但在低于零度或高于45℃时都比TGS好。居里温度高，室温下的响应率几乎不随温度变化，可在很高的环境温度下工作，且能够承受较高的辐射能量，不退极化，它的物理化学性质稳定，不需要保护窗口；机械强度高，响应快，适于探测高速光脉冲。;压电陶瓷热释电器件 压电陶瓷器件的特点是热释电系数较大，介电常数也较大，二者的比值并不高。其机械强度高、物理化学性能稳定、电阻??可以控制，能承受的辐射功率超过LiTaO3热释电器件，居里温度高，不易退极化，这种热释电器件容易制造，成本低廉 ;聚合物热释电器件 有机聚合物热释电材料的导热小，介电常数也小；易于加工成任意形状的薄膜；其物理化学性能稳定，造价低廉；虽然热释电系数不大，但介电系数也小，所以两者比值并不小。; 热释电探测器的结构 ;典型的热释电探测器与场效应管放大器组合在一起; 热释电探测器的应用;End