热释电探测器

光电之家集齐了16个热释电探测器产品以及5家厂商

热释电探测器是一种用于检测红外辐射的热探测器。下列为领先制造商的热释电探测器产品,您可以根据需求使用筛选器缩小选择范围。下载产品数据表,并请求报价。

描述: 5.5 µm 热电探测器,适用于远距离运动检测应用
应用:
远距离运动检测(配镜头),节能应用,入侵报警,水平安装应用
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描述: 0.1 µm - 1000 µm, 混合型热电探测器
工作模式:
电流模式, 电压模式
平均功率:
50 mW
电流响应度:
0.5 µA/W
供电电压:
±12 V
封装:
TO5, TO8
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描述: 单通道热释电探测器,适用于流体分析应用
应用:
NDIR气体检测, 火焰检测, NDIR电阻和电化学替代品, 汽车气体分析, 医疗气体分析, 麻醉, 流体分析, 食品安全, THz检测, 能量测量, 微型设计
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描述: 单通道热电探测器,适用于辐射测量应用
应用:
气体分析,火焰探测,辐射测量
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描述: 单通道热电探测器,适用于火焰检测应用
应用:
气体分析, 火焰检测, 辐射测量
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描述: 5.5 µm 中距离运动检测应用的热释电探测器
应用:
中距离运动检测(带镜头)、节能应用、入侵报警、水平安装应用、紧凑镜头设计
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描述: 0.1 µm - 1000 µm,分立式热释电探测器
探测器材料:
石英、氟化钡、蓝宝石、硅、AR锗
工作模式:
电流模式
平均功率:
500 mW
电流响应度:
0.25 µA/W
封装:
TO5, TO8
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描述: 单通道LiTaO3热释电探测器,适用于火焰控制应用
应用:
非分散红外气体分析,火焰和火灾探测,非接触温度测量,火焰控制,湿度监测
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热释电探测器是一种基于热释电效应工作的光传感器。它们广泛用于激光脉冲的检测,特别是在红外光谱区域,并能够响应广泛的波长。这些热探测器利用温度波动在热释电晶体表面产生电荷变化,从而产生相应的电信号。

热释电探测器是许多光能计的核心组件,通常在室温下工作,无需冷却。与使用光电二极管的能量计相比,热释电探测器提供了更广泛的光谱响应。此外,热释电传感器有多种应用,包括火灾探测、基于卫星的红外探测,以及通过红外辐射识别个体的运动探测器。

关键组件

一个典型的热释电探测器由以下部分组成:

  • 热释电材料: 通常是锂钽酸盐(LiTaO3)或锂铌酸盐(LiNbO3)等晶体。
  • 电极:这些电极放置在热释电材料的两侧以收集生成的电荷。
  • 红外(IR)吸收器:一个吸收红外辐射并将其转化为热量的层,从而提高热释电材料的温度。

工作原理

当红外辐射照射到探测器时,它被红外吸收层吸收,导致热释电材料的温度上升。温度变化改变了热释电材料的极化。由于材料不处于热平衡状态,晶体结构内的偶极矩发生变化,从而导致电场的变化。

这种极化变化在电极之间产生暂时电压。此电压的大小与温度变化的速率成正比,而不是绝对温度。这意味着探测器对红外辐射的变化作出反应,而不是对恒定水平作出反应。生成的电压随后由外部电路测量和处理。该信号可用于检测红外辐射的存在和强度。

使用材料

只有一小部分晶体具有足够低的晶体对称性,例如单斜对称性,能够表现出铁电特性和热释电效应。这些晶体的电极化依赖于温度,导致温度变化时产生热释电电荷。

三甘氨酸硫酸盐(TGS, (NH2CH2COOH)3·H2SO4具有特别高的灵敏度,但其居里温度较低,仅为49°C。超过此温度,其铁电特性消失。重氘化三甘氨酸硫酸盐(DTGS)是TGS的改良形式,其居里温度稍高,为61°C。然而,这两种材料都不适合在必须保持远低于居里温度的应用中使用。热释电响应在居里温度下方显著增加,影响标定,并且在更高温度下部署时存在风险。此外,TGS和DTGS都是水溶性、吸湿性且脆弱的,因此不适合用于坚固的光能计。

其他来自钙钛矿族的铁电材料包括铅锆钛酸盐(PZT, PbZrTiO3铅钛酸盐(PT, PbTiO3。这些材料以陶瓷形式使用,例如沉积薄膜,因为大晶体难以生产。为了在室温下保持稳定,需要额外的掺杂剂。这些材料的制造成本相对较低,且比TGS更为坚固。

参数

光谱响应

与其他热探测器类似,热释电传感器由于其足够宽带的吸收,能够具有非常广泛的光谱响应。它们还可以配备红外滤光片,以仅允许特定波长范围内的光通过。

有效面积

热释电探测器的有效面积通常是一个圆盘或一个矩形区域,直径从几毫米到几十毫米不等。设计用于更高脉冲能量的探测器通常具有更大的有效面积。

表面反射率

理想情况下,热释电探测器应吸收所有入射光,以获得最大灵敏度。然而,为了快速响应,通常在反射金属电极上使用薄的吸收涂层,或使用具有增强吸收表面结构的金属电极。这可能导致显著的反射率,通常约为50%。

最大脉冲宽度

热释电探测器需要足够短的输入脉冲才能正常工作。允许的最大脉冲宽度在不同型号之间差异显著,通常在数十微秒的范围内。Q开关激光器产生的脉冲总是足够短,以适合这些探测器。

灵敏度和动态范围

这些探测器通常测量纳焦耳到微焦耳范围的脉冲能量。最灵敏的型号噪声底线远低于100 pJ,能够以合理的精度测量几纳焦耳的脉冲能量。它们还可以处理高达10 μJ的脉冲能量,提供约40 dB的动态范围用于能量测量。

检测带宽

热释电探测器的典型检测带宽为几个千赫兹,有时甚至达到几十千赫兹,这比许多其他热探测器(如热电偶和热堆)快。这种速度源于紧凑型探测器晶体的小热容量。为了获得特别快的响应,使用具有加工吸收表面的薄金属电极以最小化热容量。

对声音的响应(微音效应)

所有热释电材料也是压电材料,导致它们对入射声波作出响应并充当麦克风,这通常是不可取的。通过正确安装和屏蔽晶体,可以减轻这种微音效应。

优点:

  • 灵敏度: 热释电探测器对红外辐射的小变化具有高度灵敏性。
  • 快速响应时间: 它们可以快速响应温度变化,适用于需要快速检测的应用。
  • 宽光谱响应: 它们能够检测广泛的红外波长。

应用:

  • 运动检测: 常用于安防系统和自动照明。
  • 气体分析: 应用于气体分析仪中,以检测吸收红外辐射的气体。
  • 温度测量: 用于非接触式温度计和热成像设备。
  • 火焰检测: 用于火灾报警系统,以检测火焰发出的红外辐射。

局限性:

  • 温度稳定性: 它们对环境温度变化敏感,这可能影响准确性。
  • 信号处理: 输出信号与温度变化的速率成正比,需要特定的信号处理技术进行正确解释。