光电检测10.ppt

结构 由热敏材料制成的薄片电阻粘合在具有导热能力的绝缘衬底上，电阻体两端蒸发金电极，同外电路连接； 衬底同一个热容量很大的、导热性良好的金属基体连接； 红外辐射通过探测窗口投射到热敏元件上，引起元件的电阻变化，通常在热敏元件表面用发黑材料进行表面黑化，增强对辐射的吸收能力。 CTR热敏电阻 临界温度热敏电阻CTR（具有正或负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小（或反之），具有很大的变化系数． CTR能够作为控温报警等应用． 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ 应用 第四节 热释电探测器件 热释电器件是一种利用热释电效应制成的热探测器件。与其它热探测器相比，热释电器件具有以下优点： ①具有较宽的频率响应，工作频率接近MHz，远远超过其它热探测器的工作频率。一般热探测器的时间常数典型值在1~0.01s范围内，而热释电器件的有效时间常数可低达10-4 ~ 10-5 s； ②与热敏电阻相比，热释电器件的探测效率高； ③热释电器件可以有大面积均匀的敏感面，而且工作时可以不外加接偏置电压； ④与热敏电阻相比，它受环境温度变化的影响更小； ⑤ 热释电器件的强度和可靠性比其它多数热探测器都要好，且制造比较容易。 2、特点 避免了探测率与快速响应的矛盾； 固体衬底的探测器，牢靠性较高； 工作频率远高于其他热探测器； 较大面积的灵敏面，并且不受偏压影响； 受环境温度影响较小，但只能做交流器件使用。 一、工作原理 电介质的极化矢量与所加电场的关系 由于结型场效应晶体管(JFET)的输入阻抗高，噪声又小，所以常用JFET作热释电探测器的前置放大器。 一种常用的连接方法: 特别指出，由于热释电材料具有压电特性，因而对微震等应变十分敏感，因此在使用时应注意减震防震。 四、热释电探测器的阻抗特性 热释电探测器是一种几乎纯电容器件。由于其电容量很小．所以热释电探测器的阻抗非常高。 这就要求必须配以高阻抗负载(热释电探测器负载阻抗一般约为109Ω)。 由于空气潮湿、表面脏物等原因，普通电阻不易达到这样高的阻值。因此通常采用真空密封电阻。 可用于能产生远红外辐射的人体检测，如防盗门、宾馆大厅自动门、自动灯的控制等。 人体热释电探测器? 人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线。 人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。 热释电传感器工作原理 热释电晶片表面必须罩上一块由一组平行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜，每一透镜单元都只有一个不大的视场角，当人体在透镜的监视视野范围中运动时，顺次地进入第一、第二单元透镜的视场，晶片上的两个反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲信号。当然，如果人体静止不动地站在热释电元件前面，它是“视而不见”的。 菲涅尔透镜 菲涅尔透镜 菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。 菲涅尔透镜外形 热释电套件 热释电报警器 菲涅尔透镜 热释电报警器（续） 吸顶式 热释电报警器 热释电传感器用于自动亮灯，当然也可以用于防盗 自动感应灯（参考施特朗公司资料） 热释电晶片 传感器不加菲涅尔透镜时，其检测距离小于2m，而加上该透镜后，其检测距离可增加3倍以上。 设定按钮 高分贝喇叭 热释电传感器的感应范围 热释电传感器应用 * 第三节 热敏电阻 导热基体 衬底 粘合剂 热敏元件 发黑材料 金电极 电极引线 热敏电阻符号 二：热敏电阻的分类 1 2 3 4 5 热敏电阻的恒温控制电路 －－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ 电介质 ＋ － 电介质的带电粒子被原子、分子的内力或分子间的力紧密束缚着，这些粒子的电荷为束缚电荷。没有载流子，没有导电能力。 在外电场作用下，这些电荷能在微观范围内移动，产生极化。 －－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ 电介质 ＋ － 正电荷向阴极