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热探测器分类
热探测器常被分为四种:气动探测器(高莱管)、热电偶或热电堆、热敏电阻、热释电探测器。
1、气动探测器(高莱管)
利用充气容器接受热辐射后温度升高气体体积膨胀的原理,测量其容器壁的变化来确定红外辐射的强度。这是一种比较老式的探测器,但在1947年经高莱改进以后的气动探测器,用光电管测量容器壁的微小变化,使灵敏度大大提高,所以这种气动探测器又称高莱元件。
2、热敏电阻
热敏电阻的阻值随自身温度变化而变化。它的温度取决于吸收辐射、工作时所加电流产生的焦耳热、环境温度和散热情况。热敏电阻基本上是用半导体材料制成的,有负电阻温度系数(NTC)和正电阻温度系数(PTC)两种。
热敏电阻通常为两端器件,但也有制成三端、四端的。两端器件或三端器件属于直接加热型,四端器件属于间接加热型。热敏电阻通常都制得比较小,外形有珠状、环状和薄片状。用负温度系数的氧化物半导体(一般是锰、镍和钴的氧化物的混合物)制成的热敏电阻测辐射热器常为两个元件:一个为主元件,正对窗口,接收红外辐射;另一个为补偿元件,性能与主元件相同,彼此独立,同封装于一管壳内,不接收红外辐射,只起温度补偿作用。
3、热电偶和热电堆
热电偶是最古老的热探测器之一,仍得到广泛的应用。热电偶是基于温差电效应工作的。单个热电偶提供的温差电动势比较小,满足不了某些应用的要求,所以常把几个或几十个热电偶串接起来组成热电堆。热电堆可以比热电偶提供更大的温差电动势,新型的热电堆采用薄膜技术制成,因此,称为薄膜型热电堆。
4、热释电探测器
热释电探测器是发展较晚的一种热探测器。如今,不仅单元热释电探测器已成熟,而且多元列阵元件也成功地获得应用。热释电探测器的探测率比光子探测器的探测率低,但它的光谱响应宽,在室温下工作,已在红外热成像、红外摄像管、非接触测温、入侵报警、红外光谱仪、激光测量和亚毫米波测量等方面获得了应用,所以,它已成为一种重要的红外探测器。
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