熱探測器分類
熱探測器常被分為四種:氣動(dòng)探測器(高萊管)、熱電偶或熱電堆、熱敏電阻、熱釋電探測器。
1、氣動(dòng)探測器(高萊管)
利用充氣容器接受熱輻射后溫度升高氣體體積膨脹的原理,測量其容器壁的變化來確定紅外輻射的強(qiáng)度。這是一種比較老式的探測器,但在1947年經(jīng)高萊改進(jìn)以后的氣動(dòng)探測器,用光電管測量容器壁的微小變化,使靈敏度大大提高,所以這種氣動(dòng)探測器又稱高萊元件。
2、熱敏電阻
熱敏電阻的阻值隨自身溫度變化而變化。它的溫度取決于吸收輻射、工作時(shí)所加電流產(chǎn)生的焦耳熱、環(huán)境溫度和散熱情況。熱敏電阻基本上是用半導(dǎo)體材料制成的,有負(fù)電阻溫度系數(shù)(NTC)和正電阻溫度系數(shù)(PTC)兩種。
熱敏電阻通常為兩端器件,但也有制成三端、四端的。兩端器件或三端器件屬于直接加熱型,四端器件屬于間接加熱型。熱敏電阻通常都制得比較小,外形有珠狀、環(huán)狀和薄片狀。用負(fù)溫度系數(shù)的氧化物半導(dǎo)體(一般是錳、鎳和鈷的氧化物的混合物)制成的熱敏電阻測輻射熱器常為兩個(gè)元件:一個(gè)為主元件,正對(duì)窗口,接收紅外輻射;另一個(gè)為補(bǔ)償元件,性能與主元件相同,彼此獨(dú)立,同封裝于一管殼內(nèi),不接收紅外輻射,只起溫度補(bǔ)償作用。
3、熱電偶和熱電堆
熱電偶是最古老的熱探測器之一,仍得到廣泛的應(yīng)用。熱電偶是基于溫差電效應(yīng)工作的。單個(gè)熱電偶提供的溫差電動(dòng)勢比較小,滿足不了某些應(yīng)用的要求,所以常把幾個(gè)或幾十個(gè)熱電偶串接起來組成熱電堆。熱電堆可以比熱電偶提供更大的溫差電動(dòng)勢,新型的熱電堆采用薄膜技術(shù)制成,因此,稱為薄膜型熱電堆。
4、熱釋電探測器
熱釋電探測器是發(fā)展較晚的一種熱探測器。如今,不僅單元熱釋電探測器已成熟,而且多元列陣元件也成功地獲得應(yīng)用。熱釋電探測器的探測率比光子探測器的探測率低,但它的光譜響應(yīng)寬,在室溫下工作,已在紅外熱成像、紅外攝像管、非接觸測溫、入侵報(bào)警、紅外光譜儀、激光測量和亞毫米波測量等方面獲得了應(yīng)用,所以,它已成為一種重要的紅外探測器。
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