非制冷是目前紅外探測器發(fā)展的主流趨勢,而熱探測器又是非制冷探測技術(shù)發(fā)展的主體方向,對于主要的兩種熱探測器,它們的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾點:
1、在探測原理和材料方面,測輻射熱計采用熱敏電阻材料,利用熱敏電阻隨溫度的變化對紅外信號進行讀出。而熱釋電紅外探測器采用熱釋電鐵電材料,利用其自發(fā)極化隨溫度周期性改變而產(chǎn)生的交變電場實現(xiàn)對紅外信號的讀出。
2、測輻射熱計不需要調(diào)制器,其單片式陣列可采用標準硅IC制造工藝,成本低,適合大批量生產(chǎn)。而熱釋電紅外探測器必須具有潛置調(diào)制器,混合式陣列工藝較復雜,成本高。
3、熱絕緣性是影響靈敏度的最關(guān)鍵因素之一。測輻射熱計采用自持式懸臂微橋,熱絕緣性好,與體熱釋電探測器相比具有較小的串音和圖像模糊;而薄膜型熱釋電鐵電焦平面陣列雖可制成單片微橋形式,但目前還存在著許多難以克服的問題,如鐵電陶瓷薄膜需要高溫處理以得到所需的晶相,但如果溫度超過450℃將難以與硅工藝兼容。另外還有鐵電薄膜的自支撐問題等。
4、測輻射熱計和熱釋電紅外陣列因其工作原理不同,其讀出電路形式也有著明顯的區(qū)別。在熱釋電紅外陣列一般采用以電壓讀出的源極跟隨SFD電路結(jié)構(gòu)形式;而微測輻射熱計敏感單元通常采用以電流讀出的電容反饋跨阻放大器CTIA電路結(jié)構(gòu)形式。