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红外测温仪与红外探测器之间有什么联系
时间:2015-01-20 08:45
来源:杰创立
作者:杰创立
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红外测温仪对于设备热状态进行红外诊断,首先必须将红外辐射转变为易于分析和处理的电信号。这种能够将红外辐射转变为电涪号的器件,通常叫做红外探测器。
一般来说,当红外辐射照射到物体上时,除了有一部分被物体表面反射外,、总有一部分被物体所吸收。红外辐射进入物体后,它的能量将传递给物体内的原子、分子等粒子。这些粒子得到这部分能量后,其总动能将增加,无规则的运动将变得更激烈。这在宏观上,表现为物体温度升高。通常把物体吸收红外辐射后温度升高的效应,叫做红外辐射对物体产生的一次效应。
物体吸收红外辐射除产生温度升高的一次效应外,还同时伴随其他物理、化学性质的变化,如体积、折射率、电导率、二次发射等.这些性能的改变称为物体吸收红外辐射后产生的二次效应。
不同的红外探测器不但工作的原理不同,而红外测温仪有它自身的特性。而且其探测的波长范围、灵敏度和其他主要性能都不同,但是它们都符合基本的要求。下面首先介绍红外探测器的一些主要性能参数。
一、红外探测器的性能参数
1.响应率
响应率表示红外探测器把红外辐射转变为电信号的力。它等于输出信号电压与输入红外辐射能之比R,即R=UlW式中U_输出信号电压;W——输入红外辐射能。当输出信号电压用V作单位,输入红外辐射能用W作单位时,则响应率(冗)的单位为V/w。红外探测器的响应率,通常用500K的黑体辐射源进行测量。测量时,输入的红外辐射能和输出的信号电压,都投正弦函数变化,一般输出电压取均方根值。
2.光谱响应
不同波长的红外辐射,射入同一个红外探测器时,即使输入的红外辐射能相同,输出的信号电压却不一定相同。这是因为同一个红外探测器对某些波长的响应大,而对其他涉长可能无响应,一般把红外探测器对不同波长的响应曲戥,称为光谱响应曲线。典型光谱响应曲线。这条曲线实际上是一条水平直线。对任何波长的红外辐射响应率都相等的红外探测器,称为无选择性探测另一种对不同波长响应率不相等的红外探测器的典型光谱响应曲线。对不同波长的红外辐射响应率不相等的红外探测器,称为选择性探测器.选择性探测器的光谱响应曲线有一个峰值响应率(R啦),它所对应的波长称为峰值响应波长(入m)。而当光谱响应曲线下降为峰值响应率的一半时,它所对应的波长,称为截止波长。
3.等效噪声功率
当红外辐射入射到红外探测器上时,它将输出一个信号 电压,这个信号电压随入射的红外辐射变化而变化.此外,红外探测器除了输出信号电压外,还同时输出一个与目标红外辐射无关的干扰信号,叫做噪声或杂波,这种干扰信号方根成反比。为了消除面积和带宽对探测率的影响,、通常采 用归一化探测率这个参数,以符号D*表示,即 D*=D,x/ AAf式中 D——探测率;A-红外探测器的有效面积; Af=放大器的频带宽。
5.时间常数
为了描述红外探测器对红外辐射的响应速度,常采用时 间常数这一参数。它的定义是,当给红外探测器一个理想矩形脉冲的辐射信号时,它输出的信号是由零上升到幅值为63%时所需的时间,或是由信号幅值下降到37%时所需的时间。其单位是ms或fs。红外探测器的时间常数愈小,则它对红外辐射的响应速度愈快。
总体来说红外探测器要比红外测温仪技术等各方面要求都要高一点,但是与成本也是成正比的。两个作用也不相同,各有千秋。