标准集团（香港）有限公司讲述热释电传感器的原理

发布时间：2024-01-15

热释电传感器是利用热释电效应制成的一种非常有应川潜力的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输山。激光、红外技术的迅速发展，推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。
热释电电流的输出
热释电传感器利用的止是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极而构成响应元。当传感器监测范围内温度有△T的变化时，因热释电效应会在两个电极上产生电荷AQ，即在两电极之间产生一微弱电压AV。
由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△O会跟空气中的离子结合而消失，当环境温度稳定不变时，AT=O，传感器无输出。
与所有热传感器一样，热释电传感器的动作原理可以用3个过程来描述：由辐射转化为热的吸收过程：由热转化为温度的加热过程：由温度转化电的测温过程。加热过程与热敏电阻、热电偶是类似的。
根据热平衡方程，对周期变化的红外辐射响应元温升为
式中：①一正弦变化辐射功率峰值；∽一辐射角频率；e一响应元比辐射率；G一响应元热导，单位1／WK：TT=C／G热容与有效热导之比，即热时间常数，单位S。
而热释电电流与辐射角频率、响应元面积、温升成正比，可见，对于特定的响应元(其面积Ad、热电系数P、比辐射率e、响应元热导G、热时间
常数t一定的热释电电流，如果辐射角频率一定，则只与感受的辐射功率的人小成l[比，并随辐射功率的变化而变化。

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