一種紅外熱輻射探測器及制作方法與流程

一種紅外熱輻射探測器及制作方法與流程簡介紅外熱輻射探測器是一種能夠在沒有可見光的情況下檢測物體輻射的探測器。它主要通過測量物體對紅外線的吸收和輻射來實現(xiàn)探測。本文將針對一種紅外熱輻射探測器及其制作方法和流程做出詳細(xì)介紹。原理紅外輻射探測器的原理是通過材料對紅外線的吸收和輻射來實現(xiàn)探測，其主要分為以下幾種類型：熱電式紅外探測器熱電式紅外探測器是利用材料在紅外輻射下的熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電壓變化來實現(xiàn)探測。其主要由熱電偶和光學(xué)系統(tǒng)兩部分組成。當(dāng)光線照射到探測器上時，光學(xué)系統(tǒng)會將該光線聚焦到熱電偶上，熱電偶則會由于吸收紅外輻射產(chǎn)生溫度變化，進而產(chǎn)生電壓變化。熱阻式紅外探測器熱阻式紅外探測器也是利用材料在紅外輻射下的熱效應(yīng)來實現(xiàn)探測，其主要由紅外敏感材料、電池和測量電路組成。當(dāng)紅外線照射到敏感材料上時，敏感材料會產(chǎn)生熱效應(yīng)并改變其電阻值，電池則會將電流傳入測量電路產(chǎn)生電壓變化，從而實現(xiàn)探測。熱感式紅外探測器熱感式紅外探測器利用材料感受紅外線產(chǎn)生的溫度變化來實現(xiàn)探測，其主要由傳感器和電路板兩部分組成。當(dāng)紅外線照射到傳感器上時，感受到紅外線的物質(zhì)溫度會發(fā)生變化，傳感器則會將溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓變化并送入電路板進行處理。制作方法本文以熱電式紅外探測器為例，介紹其制作方法。材料準(zhǔn)備所需材料有熱電偶、濾波器、鎢絲、電流放大器、光電二極管、電壓表等。制作流程將熱電偶插入穩(wěn)定的恒溫器中調(diào)整至理想溫度，記錄熱電偶輸出電壓。在熱電偶后面接入濾波器，并與鎢絲串聯(lián)。通過電流放大器對探測電壓進行放大，然后輸出到電壓表上進行記錄。在-20℃到60℃的不同環(huán)境下，分別測試熱電偶的輸出電壓并記錄。在紅外輻射下進行測試后，計算出紅外源的熱輻射能量，得到單個紅外光子的能量。將光電二極管和熱電偶組合在一起，使其能同時檢測可見光和紅外線。進行靈敏度測試，記錄探測距離。制作流程總體方案設(shè)計熱電式紅外探測系統(tǒng)由前端光學(xué)系統(tǒng)、熱電偶子系統(tǒng)、信號放大及處理模塊和輸出顯示器等組成。前端光學(xué)系統(tǒng)包括紅外輻射窗口和透鏡組，可將紅外輻射焦到熱電偶上，熱電偶子系統(tǒng)對紅外輻射進行檢測，信號放大及處理模塊對熱電偶產(chǎn)生的微弱信號進行放大和處理，輸出顯示器將結(jié)果以可視化形式進行顯示。系統(tǒng)設(shè)計該系統(tǒng)主要包括前端光學(xué)系統(tǒng)、熱電偶和信號放大處理模塊等。前端光學(xué)系統(tǒng)前端光學(xué)系統(tǒng)主要由紅外輻射窗口、透鏡組、反射鏡組、光路轉(zhuǎn)換組和探測器等組成。紅外輻射窗口可起到保護和透過紅外光的作用，透鏡組用于對紅外光進行聚焦，而反射鏡組則主要用于改變光線傳播方向。光路轉(zhuǎn)換組則可用于調(diào)節(jié)焦點位置，保證光路清晰，探測器負(fù)責(zé)檢測紅外輻射信號。熱電偶熱電偶是熱發(fā)電材料的代表，主要利用熱電效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化為電能。其優(yōu)點是靈敏度高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強。信號放大處理模塊信號放大處理模塊主要由電流放大器和AD轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，其中電流放大器對信號進行放大處理，AD轉(zhuǎn)換器則將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行處理。實驗測試為驗證熱電式紅外探測器及其制作方法的可行性，本文進行了實驗測試。實驗設(shè)備實驗設(shè)備主要包括紅外發(fā)射和接收模塊、熱電偶和數(shù)字萬用表。實驗過程將紅外發(fā)射和接收模塊對準(zhǔn)熱電偶進行實驗測試，記錄輸出電壓并分析探測效果，同時對過程進行詳細(xì)記錄及實驗數(shù)據(jù)的處理?？偨Y(jié)紅外熱輻射探測器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，不僅應(yīng)用于軍事和安防