东华大学出版社：《光电信息技术》教材电子教案（PPT课件讲稿）第三章 光电信息转换 3.1.6热释电

上一第三章上一页回页下一回天页结东回卖 §3.1.6热释电 热释电效应 在某些电解质晶体中,不加外电场就存在电极化现 象,且具有一定的极化强度,这种极化强度称为自发 极化强度,Ps为自发极化强度方向。具有自发极化的 晶体,由于在晶体发生温度变化时,就会产生热释电 效应,因而称为热释电晶体。 U =A, a dT/dt 式中,A为电极面积,a是与晶体材料有关的常数 第三章光电信息转换 若在两电极间接上负载Z,则负载中就有热释电电流 通过,其大小为 I s=Ae a/z d T/dt=Ae p d T/dt (p a/Z为热释电系数) 由上式可知,I只与热释电材料的温度变化率有关 ,与温度本身无关

第三章上一页回首页下一页回末页 结束 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.1.6 热释电 回目录 一．热释电效应 在某些电解质晶体中，不加外电场就存在电极化现 象，且具有一定的极化强度，这种极化强度称为自发 极化强度， Ps为自发极化强度方向。具有自发极化的 晶体，由于在晶体发生温度变化时，就会产生热释电 效应，因而称为热释电晶体。 Us=AeαdT/dt 式中，Ae为电极面积，α是与晶体材料有关的常数。 若在两电极间接上负载Z，则负载中就有热释电电流 通过，其大小为： Is =Aeα/Z ·dT/dt= Aeρ ·dT/dt (ρ＝ α/Z为热释电系数) 由上式可知，Is只与热释电材料的温度变化率有关 ，与温度本身无关。 上一节

第三章上一四下一页四天页结东四与 §3.1.6热释电 热释电的构成及特性 热释电外形和内部结构如图所示实用的热释电由敏感元 第 件、场效应管、高阻电阻、滤波片等组成,并向壳内充 入氮气封装起来。敏感元件用红外热释电材料制成很小 的薄片,再在 薄片两面镀上 滤光片 章光电信息转换 电极。热释电信 管帽 材料以压电陶 敏感元 瓷和陶瓷氧化 92 84 物最多。热释 电需要进行阻 管座 抗变换和信号 高阻 放大 引线 图3.1.6—1热释电外形图 图3.1.6-2热释电内部结构

第三章上一页回首页下一页回末页 结束 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.1.6 热释电 回目录 二．热释电的构成及特性 热释电外形和内部结构如图所示实用的热释电由敏感元 件、场效应管、高阻电阻、滤波片等组成，并向壳内充 入氮气封装起来。敏感元件用红外热释电材料制成很小 的薄片，再在 薄片两面镀上 电极。热释电 材料以压电陶 瓷和陶瓷氧化 物最多。热释 电需要进行阻 抗变换和信号 放大

第三章上一四下一页四天页结东四与 §3.1.6热释电 三.菲涅尔透镜 热释电信息转换器件前面需安装菲涅尔透镜, 外来移动的辐射能量通过菲涅尔透镜断续的聚光于 热释电上,使热释电输出相应的电信号。它是一种 由特殊设计的塑料透镜组,透镜组的每个透镜都有 个不大的视场,而相邻两个透镜的视场不连续, 第三章光电信息转换 也不重叠,彼此相隔一个微小的盲区。同时,菲涅 尔透镜也能增加热释电的探测距离。不加菲涅尔透 镜时,热释电的探测距离为2米左右,加上菲涅尔透 镜后,探测距离可达10米以上

第三章上一页回首页下一页回末页 结束 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.1.6 热释电 回目录 三．菲涅尔透镜 热释电信息转换器件前面需安装菲涅尔透镜， 外来移动的辐射能量通过菲涅尔透镜断续的聚光于 热释电上，使热释电输出相应的电信号。它是一种 由特殊设计的塑料透镜组，透镜组的每个透镜都有 一个不大的视场，而相邻两个透镜的视场不连续， 也不重叠，彼此相隔一个微小的盲区。同时，菲涅 尔透镜也能增加热释电的探测距离。不加菲涅尔透 镜时，热释电的探测距离为2米左右，加上菲涅尔透 镜后，探测距离可达10米以上

第三氧上回页下一回结园3,2」 §3.1.6热释电 四.热释电的应用 热释电信息转换器件用途广泛,主要用于防盗报警和第 安全报警装置(防止人们误入危险区)、自动门、自动 照明装置、火灾报警等一些自动控制系统中 五.热电成象器件 目前,热释电也可制成探测器阵列,已有320×240像 敏元的热释电热成象系统上市,主要用于红外摄像机。 章光电信息转换 另一类热电探测器是碲镉汞(CMT)器件,这也是 种热成象器件,可以单元使用,也可以线阵或面阵使用 具有极高的灵敏度,已成功的应用在我国风云一号和 风云二号卫星上。但碲镉汞(CMT)器件使用时一定要制 冷,一般采用半导体制冷

第三章上一页回首页下一页回末页 结束 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.1.6 热释电 回目录 四．热释电的应用 热释电信息转换器件用途广泛，主要用于防盗报警和 安全报警装置（防止人们误入危险区）、自动门、自动 照明装置、火灾报警等一些自动控制系统中。 五．热电成象器件 目前，热释电也可制成探测器阵列，已有320240像 敏元的热释电热成象系统上市，主要用于红外摄像机。 另一类热电探测器是碲镉汞（CMT）器件，这也是一 种热成象器件，可以单元使用，也可以线阵或面阵使用 ，具有极高的灵敏度，已成功的应用在我国风云一号和 风云二号卫星上。但碲镉汞（CMT）器件使用时一定要制 冷，一般采用半导体制冷。 3.2