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热电传感器地下金属探测仪中的应用

文章来源:北京圣火大地科技www.bjshdd.com

热电传感器
  热电传感器是一种将热撒变化转换成电量变化的一种能徽转换器件。热释电红外线元件是一种典型的热置传感器。
  可见光的波长通常在1/xm以上,而1/xm以下的光人眼是看不到的。0。8Mm以下的红外光具有很高的放射能傲(W/m2),差不多等于800K(500t:)以上高温物体释放的能量,因此常用红外光发射能量来检测入侵者的入侵及他的活动。
  一般的热释电材料为UTaQj,当受到红外线的照射,热释电材料的温度发生变化,同时其表面电荷也会产生变化。当以LiTaQj为代表的热释电材料处于自极化状态时,吸收红外线入射波后,结晶的表面温度改变,自极化也发生改变,结晶表面的电荷变得不平衡,把这种不平衡电荷的电压变化取出来,便可测出红外线。热释电材料只有在温度变化时才产生电压,如果红外线地下金属探测仪一直照射,则没有不平衡电压,一旦无红外线照射时,结晶表面电荷就处于不平衡状态,从而输出电压。
  热释电红外传感器因红外光线的照射与遮挡得到或失去热从而产生电压输出o从原理上讲应与波长无关,但由热释电材料做成的传感器有个透光窗,而透光窗的选材与波长有关系。如以SiOz为窗材的传感器,它与1/rni以上波长的红外线无关,而有的窗材只能通过4/xm附近波长的光,有的能通过6。1fxm波长的光,有的能通过8?14波长的光,所以使用不同的窗材就可确认是哪个波长的光产生的热。
  热释电元件组成的红外光金属探测器只与窗材的波长有关,而傲子型的红外光金属探测仪与红外光的波长有关,它的特点是灵敏度高,响应速度快,响应的灵敏度与红外线波长有关。每个人射光子产生的能量为红外线光的能置为1。24eV,10/im红外线光的能量为0。12eV,与可见光相比,红外线光的能撒较小。傲子型的红外传感器又有光导电型和光电动势型两种。光导电型的元件材料有匕、Hg、Cd。Te等,它是利用红外线照射时阻抗减小的特点,来获取检测信号的而光电动势型是在Ge、Ivsb等半导体基片上形成PN结,当红外线照射时产生光电动势,Ge的禁带宽度为0。6eV,Ge二极管对0。6/xm和1。9㈣的红外光较敏感,当人射红外光的波长在0。6?1。9^时,在PN结上形成的电动势随人射光饊的增大而增大,从而经放大可输出探测电信号。

 
 

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