紅外輻射與紅外探測器演示文稿目前一頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)（優(yōu)選）紅外輻射與紅外探測器目前二頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.1.2紅外輻射源紅外輻射源：光物體的溫度高于絕對零度時，就有紅外線向周圍空間輻射出來，只要輻射紅外線的物體就叫做……面源：將充滿紅外光學(xué)系統(tǒng)視場的輻射源叫作面源點(diǎn)源：未滿紅外光學(xué)系統(tǒng)視場的小面叫作點(diǎn)源8.2紅外探測器紅外探測器（紅外傳感器）熱探測器光子探測器目前三頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.2.1熱探測器光熱電主要器件可分為：熱敏電阻、熱電偶、熱釋電器件、高萊氣動型探測器①響應(yīng)率與波長無關(guān)，屬于無選擇性探測器②受熱時間常數(shù)（熱慣性）的制約，響應(yīng)速度比較慢③峰值探測率低④可在室溫下工作熱探測器與前述的各種光電探測器相比，其特點(diǎn)為：目前四頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)1.熱敏電阻探測器材料：金屬或半導(dǎo)體金屬：溫度系數(shù)多為正，即有光照溫度升高時，電阻增大電阻變化量與溫度變化量成線性—可用于模擬測量半導(dǎo)體：溫度系數(shù)是負(fù)的，即有光照溫度升高時，電阻減小電阻變化與溫度變化非線性---適合于有、無兩種狀態(tài)的判定機(jī)理不同目前五頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)2.熱電偶型紅外探測器T0T0+ΔTAB溫差電偶接觸電勢溫差電勢目前六頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)目前七頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)目前八頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)目前九頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)中間導(dǎo)體定律：mVRLPN涂黑金箔目前十頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)溫差電堆：mV時間常數(shù)較大，被測輻射變化頻率一般在10HZ以下實(shí)體型：多用于測溫薄膜型：多用于標(biāo)定各種光源、測量各種輻射量特目前十一頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)3.熱釋電型紅外探測器熱釋電效應(yīng)：(a)恒溫下目前十二頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)(b)溫度變化(C)溫度變化時的等效表現(xiàn)目前十三頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)Uout熱釋電器件RL極化強(qiáng)度過程的平均時間為：一般要求被測信號的變化頻率：無線紅外人體探測器目前十四頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)4.高萊氣動型探測器特點(diǎn)：靈敏度高，性能穩(wěn)定但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度較差，只適合于實(shí)驗(yàn)室使用目前十五頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.2.2光子探測器1.外光電探測器（PE器件）光電管、光電倍增管2.光電導(dǎo)探測器（PC器件）光敏電阻3.光生伏特探測器（PU器件）---結(jié)型紅外探測器①同質(zhì)結(jié)②異質(zhì)結(jié)③肖特基結(jié)④雪崩管⑤量子阱4.光磁電探測器（PEM器件）某些半導(dǎo)體表面受光照，產(chǎn)生電子空穴對，它們在向體內(nèi)擴(kuò)散的過程中受外磁場的作用各自偏向一邊形成開路電壓，稱為光磁電效應(yīng)目前十六頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.3*紅外探測器的性能參數(shù)及使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)8.3.1紅外探測器的性能參數(shù)電壓響應(yīng)率、光譜響應(yīng)、等效噪聲功率、比探測率和時間常數(shù)等8.3.2紅外探測器使用中應(yīng)注意的問題①選用探測器時要注意它的工作溫度②應(yīng)注意調(diào)整好探測器的偏流、偏壓，使其工作在最佳工作狀態(tài)③輻射源調(diào)制頻率應(yīng)和探測器的響應(yīng)頻率相匹配④探測器存放時要注意防潮、防振和防腐蝕⑤了解探測器的性能指標(biāo)、應(yīng)用范圍、和使用條件目前十七頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.4紅外測溫8.4.1紅外測溫原理斯忒藩-玻耳茲曼定律8.4.2紅外測溫的特點(diǎn)①反應(yīng)速度快②靈敏度高③屬于非接解測溫④準(zhǔn)確度高?？尚∮?.1℃⑤可測攝氏負(fù)幾十度~幾千度的范圍目前十八頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.4.3熱輻射傳感器---應(yīng)用實(shí)例1.熱輻射高溫計(jì)具有響應(yīng)快熱惰性小等優(yōu)點(diǎn)主要用于腐蝕性物體及運(yùn)動物體的高溫測量。測量范圍在400℃~3200℃.由于感溫部分不與被測介質(zhì)直接接觸，因此誤差較大目前十九頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)2.熱輻射測溫儀1）結(jié)構(gòu)最高可測溫度為200℃，被測物體與傳感器的距離為10cm左右，其輻射能量為6mW只適用于近距離的非接觸測量如：齒輪箱齒輪的溫度，或機(jī)器內(nèi)不能接觸的部件的溫度測量目前二十頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)2）測量電路目前二十一頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)3.輻射劑量率計(jì)現(xiàn)代工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療等場所的輻射量測量目前二十二頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)8.5紅外成像1.紅外變像管8.5.1紅外成像器件2.紅外攝像管熱釋電紅外攝像管---光導(dǎo)攝像管、硅靶攝像管、熱釋電攝像管可見光或近紅外區(qū)工作波長范圍較大目前二十三頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)2.集成紅外電荷耦合器件集成紅外電荷耦合器件---紅外CCD常用的紅外焦平面陣列有：PbSt和PbSe陣列、PtSi陣列、InSb陣列、HgCdTe陣列GaAs/AlGaAs陣列、摻雜硅陣列、熱釋電探測器陣列高爐焦平面紅外熱圖像儀目前二十四頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)紅外熱像儀8.5.2*原理圖：紅外成像器件的應(yīng)用實(shí)例一目前二十五頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)前置放大器電路：8.5.3*紅外分析儀工作依據(jù)：物質(zhì)的吸收特性很多物質(zhì)在紅外部分都有吸收帶，但不同的物質(zhì)吸收帶的據(jù)體位置不相同，所以通過測量物質(zhì)在紅外波段的吸收位置可以確定物質(zhì)的成分醫(yī)用二氧化碳分析儀光系統(tǒng)圖紅外成像器件的應(yīng)用實(shí)例一目前二十六頁\總數(shù)二十八頁\編于十三點(diǎn)電子線路框圖目前二十七頁\總數(shù)