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紅外探測(cè)器像元熱敏結(jié)構(gòu)分析

[2022/1/12]

  非接觸紅外探測(cè)器例如包括非接觸式測(cè)溫傳感器,其探測(cè)原理是探測(cè)器將待測(cè)目標(biāo)物體發(fā)射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱信號(hào),經(jīng)過(guò)探測(cè)器熱敏元件將熱信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),在經(jīng)過(guò)電路芯片將電信號(hào)進(jìn)行處理輸出,紅外探測(cè)器由此實(shí)現(xiàn)探測(cè)功能。

  目前,紅外探測(cè)器中熱敏元件則阻值恒定,以滿足探測(cè)器中電路芯片對(duì)熱敏元件阻值的要求,但是當(dāng)紅外探測(cè)器所處環(huán)境溫度變化時(shí),熱敏元件的阻值受溫度影響同樣發(fā)生變化,導(dǎo)致熱敏元件的組織不再滿足電路芯片的要求,進(jìn)而導(dǎo)致探測(cè)器的環(huán)境溫度適應(yīng)性較差,影響紅外探測(cè)器的紅外探測(cè)性能。

  紅外探測(cè)器像元包括襯底以及位于襯底上的吸收板結(jié)構(gòu)和多個(gè)梁結(jié)構(gòu),襯底包括讀出電路,吸收板結(jié)構(gòu)包括熱敏層和電極層,熱敏層轉(zhuǎn)換吸收的紅外信號(hào)為電信號(hào),電極層包括多個(gè)電極結(jié)構(gòu),多個(gè)電極結(jié)構(gòu)將熱敏層劃分為至少兩個(gè)熱敏電阻;讀出電路選取兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)以獲取兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)輸出的電信號(hào),以使接入讀出電路的熱敏結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)至少兩個(gè)不同阻值的常溫等效電阻,熱敏結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)熱敏電阻,兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)分別輸出紅外探測(cè)正信號(hào)和紅外探測(cè)負(fù)信號(hào)。

  利用讀出電路選取不同的兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)接入電路,即選取不同的兩個(gè)電極結(jié)構(gòu)分別輸出紅外探測(cè)正信號(hào)和負(fù)信號(hào),以使得接入讀出電路的熱敏結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)至少兩個(gè)不同阻值的常溫等效電阻,有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)不同常溫等效電阻的熱敏結(jié)構(gòu)根據(jù)紅外探測(cè)器所處環(huán)境溫度的變化趨于相同的組織,使得紅外探測(cè)器可適應(yīng)的環(huán)境溫度可調(diào),即有利于實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)器可同時(shí)適用于高溫和低溫環(huán)境,優(yōu)化了探測(cè)器的環(huán)境溫度適應(yīng)性,當(dāng)探測(cè)器所處環(huán)境溫度變化時(shí),熱敏結(jié)構(gòu)的阻值仍可滿足讀數(shù)電路的要求。

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