松下PLC經(jīng)銷商:近年來,由于基于MEMS的獨立式熱隔離像素結構采用薄膜紅外吸收層,使得非制冷紅外傳感器取得了顯著進展。
人們利用紅外傳感技術開發(fā)了許多應用,例如熱成像、人體探測以及夜視等。對于紅外能量的量化,使用戶能夠確定目標的溫度以及熱行為。
紅外熱傳感和成像儀實現(xiàn)了被動、非侵入式的物體表面溫度測量,并能夠繪制其溫度分布圖譜。隨著物體表面溫度的升高,其輻射光譜的強度也會相應增強。這使我們可以通過遠程測量人體或目標物體發(fā)射出的能量來確定其溫度。紅外探測器主要分為兩類——紅外光子探測器和紅外熱探測器。
紅外熱傳感和成像儀實現(xiàn)了被動、非侵入式的物體表面溫度測量,并能夠繪制其溫度分布圖譜。隨著物體表面溫度的升高,其輻射光譜的強度也會相應增強。這使我們可以通過遠程測量人體或目標物體發(fā)射出的能量來確定其溫度。紅外探測器主要分為兩類——紅外光子探測器和紅外熱探測器。
松下PLC經(jīng)銷商淺析:紅外光子探測器
松下PLC經(jīng)銷商淺析闡述:紅外探測器利用材料和電子間的相互作用,吸收被測物體表面發(fā)出的紅外輻射。通過吸收電子產(chǎn)生的電能分布變化,輸出紅外探測信號。紅外光子探測器每個單元對入射輻射能量的吸收具有波長選擇性。紅外光子探測器具有完美的信噪比和快速響應性能。但是,紅外光子探測器的缺點是需要對其進行低溫冷卻。而冷卻要求,是基于半導體光子探測器的紅外系統(tǒng)獲得廣泛應用的主要障礙。因為這使得光子探測器紅外系統(tǒng)變得龐大、笨重、昂貴,而且使用不便。
一直以來,高成本問題嚴重限制了消費類市場紅外系統(tǒng)的發(fā)展。紅外熱探測器優(yōu)勢包括寬廣的波長響應范圍、無需冷卻、高溫穩(wěn)定性、高信噪比以及較低的成本。紅外熱探測器主要分為熱釋電、熱電堆和微測輻射熱計。(注:本文暫不介紹微測輻射熱計,請參考:非制冷紅外焦平面探測器及其技術發(fā)展動態(tài))
松下PLC經(jīng)銷商淺析:紅外熱釋電傳感器
熱釋電材料吸收熱輻射,在晶體材料間產(chǎn)生靜態(tài)電壓信號。但是,熱釋電材料在持續(xù)的紅外輻射下,其輸出的靜態(tài)電壓信號會減弱,需要對其進行周期性的刷新。熱釋電探測器可以實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。它們憑借防盜系統(tǒng)和自動照明開關等應用,在消費類市場逐漸找到了切入口。熱釋電探測器也被應用于高性能氣體分析、火焰探測器等科學儀器。另一方面,對于靜態(tài)溫度測量應用,熱釋電探測器仍然相對比較昂貴,需要包含一些機械部件。
松下PLC經(jīng)銷商淺析:紅外熱電堆傳感器
根據(jù)塞貝克效應,在兩種不同材料的連接處,當它們的溫度有差異時,會在這兩種材料組成的閉環(huán)電路中產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象被廣泛應用于熱電偶的溫度測量。熱電堆或熱電陣列由許多熱敏元件組成,每個熱敏元件都是一根由兩種不同熱敏活性材料組成的細絲。當細絲兩端的溫度出現(xiàn)差異時,便在細絲兩端產(chǎn)生了電壓(熱張力)。熱接點集中在一個非常薄的共同吸收區(qū),而冷節(jié)點位于一個周邊環(huán)繞高熱質量的散熱片上。
現(xiàn)代半導體技術實現(xiàn)了在幾平方毫米內,制造包含數(shù)百個熱電偶的紅外熱電堆傳感器。這種紅外傳感器因其微小的尺寸,而具有極高的靈敏度和極快的響應時間,而且由于應用了半導體規(guī)模生產(chǎn)和光刻技術,使其成本也較低。
電氣設備熱管理工程師們,長久以來一直享受著由數(shù)字溫度傳感IC帶來的便利。新款集成熱電堆紅外傳感器IC能夠提供相同便利的數(shù)字溫度測量結果,并進一步地降低了產(chǎn)品功耗、尺寸和成本,為其在消費類設備領域創(chuàng)造了市場機遇,例如醫(yī)療設備、辦公設備以及家用電器等。