上海销售红外线结冰传感器工作原理,红外线感应器报价
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一种典型的光学式结冰传感器为光纤式结冰传感器,是用两根同心结构的光纤,中心圆形为发射光纤,可以发出红外光;外围圆环形为接收光纤,可以接受和检测散射和反射回来的红外光。
美国NASA曾提出过一种微加工工艺制作的电容式结冰传感器,敏感结构是一个7微米厚度薄膜,整个薄膜为扩散硅层,作为电容的公共电极。用静电键合工艺将薄膜和一个有HF腐蚀的凹槽的pyrex玻璃键合到一起,将凹槽封闭为电容间隙。凹槽里有两个同心的方形电极,中心正方形的为驱动电极,外围回字形的为检测电极。驱动电极和公共电极之间加静电,平膜变形。检测电极和公共电极之间的电容称为检测电容。平膜上有结冰时,结冰增大了平膜刚度,使平膜变形量减小,检测电容两电极之间的距离增大,检测电容减小。通过检测电容的减小量来确定结冰厚度。
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化(这种变化可能是变大也可能是变小,因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻),通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
红外线传感器依动作可分为:
(1) 将红外线一部份变换为热,藉热取出电阻值变化及电动势等输出信号之热型。
(2) 利用半导体迁徙现象吸收能量差之光电效果及利用因PN 接合之光电动势效果的量子型。
热型的现象俗称为焦热效应,其中具代表性者有测辐射热器 (Thermal Bolometer),热电堆(Thermopile)及热电(Pyroelectric)元件。
热型的优点有:可常温动作下操作,波长依存性(波长不同感度有很大之变化者)并不存在,造价便宜;
缺点:感度低、响应慢(mS之谱)。
量子型 的优点:感度高、响应快速(μS 之谱);
缺点:冷却(液体氮气) 、有波长依存性、价格偏高;
红外线传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出用,红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来,可是事实上不是如此,凡是存在于自然界的物体,如人类、火、冰等等全部都会射出红外线,只是其波长因其物体的温度而有差异而已。人体的体温约为36~37°C,所放射出峰值为9~10μm的远红外线,另外加热至400~700°C的物体,可放射出峰值为3~5μm 的中间红外线。
红外传感器是红外探测系统中很重要的部件,但它很娇气,使用中如果不注意就有可能导致红外传感器损坏。因此,红外传感器在使用中应注意以下几点:
(1)注意了解红外传感器的性能指标和应用范围,掌握它的使用条件。
(2)关注传感器的工作温度,一般要选择能在室温下工作的红外传感器,便于维护。
(3)适当调整红外传感器的工作点。一般情况下,传感器有一个佳工作点。只有工作在佳工作点时,红外传感器的信噪比大。
(4)选用适当前置放大器与红外传感器配合,以获取佳探测效果。
(5)调制频率与红外传感器的频率响应相匹配。
(6)传感器的光学部分不能用手摸,擦,防止损伤与沾污。
(7)传感器存放时注意防潮,防振,防腐。