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熱電傳感器地下金屬探測儀中的應用

文章來源:北京圣火大地科技www.dhflcsox.cn

熱電傳感器
  熱電傳感器是一種將熱撒變化轉換成電量變化的一種能徽轉換器件。熱釋電紅外線元件是一種典型的熱置傳感器。
  可見光的波長通常在1/xm以上,而1/xm以下的光人眼是看不到的。0。8Mm以下的紅外光具有很高的放射能傲(W/m2),差不多等于800K(500t:)以上高溫物體釋放的能量,因此常用紅外光發射能量來檢測入侵者的入侵及他的活動。
  一般的熱釋電材料為UTaQj,當受到紅外線的照射,熱釋電材料的溫度發生變化,同時其表面電荷也會產生變化。當以LiTaQj為代表的熱釋電材料處于自極化狀態時,吸收紅外線入射波后,結晶的表面溫度改變,自極化也發生改變,結晶表面的電荷變得不平衡,把這種不平衡電荷的電壓變化取出來,便可測出紅外線。熱釋電材料只有在溫度變化時才產生電壓,如果紅外線地下金屬探測儀一直照射,則沒有不平衡電壓,一旦無紅外線照射時,結晶表面電荷就處于不平衡狀態,從而輸出電壓。
  熱釋電紅外傳感器因紅外光線的照射與遮擋得到或失去熱從而產生電壓輸出o從原理上講應與波長無關,但由熱釋電材料做成的傳感器有個透光窗,而透光窗的選材與波長有關系。如以SiOz為窗材的傳感器,它與1/rni以上波長的紅外線無關,而有的窗材只能通過4/xm附近波長的光,有的能通過6。1fxm波長的光,有的能通過8?14波長的光,所以使用不同的窗材就可確認是哪個波長的光產生的熱。
  熱釋電元件組成的紅外光金屬探測器只與窗材的波長有關,而傲子型的紅外光金屬探測儀與紅外光的波長有關,它的特點是靈敏度高,響應速度快,響應的靈敏度與紅外線波長有關。每個人射光子產生的能量為紅外線光的能置為1。24eV,10/im紅外線光的能量為0。12eV,與可見光相比,紅外線光的能撒較小。傲子型的紅外傳感器又有光導電型和光電動勢型兩種。光導電型的元件材料有匕、Hg、Cd。Te等,它是利用紅外線照射時阻抗減小的特點,來獲取檢測信號的而光電動勢型是在Ge、Ivsb等半導體基片上形成PN結,當紅外線照射時產生光電動勢,Ge的禁帶寬度為0。6eV,Ge二極管對0。6/xm和1。9㈣的紅外光較敏感,當人射紅外光的波長在0。6?1。9^時,在PN結上形成的電動勢隨人射光饊的增大而增大,從而經放大可輸出探測電信號。

 
 

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