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凯发k8官方首页 非制冷红外探测器基本原理

2023-11-23 14:25:11

凯发k8官方首页 非制冷红外探测器基本原理

红外探测器是一种能够探测物体主动发出的红外辐射的设备,主要由红外吸收层、热敏电阻、MEMS微桥结构、CMOS读出电路组成。红外探测器是红外热像仪整机系统的核心,根据其工作原理的不同,红外探测器可以分为制冷型红外探测器和非制冷型红外探测器两种类型。非制冷型红外探测器与制冷型红外探测器最大的区别是是否需要配备制冷机。

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非制冷型红外探测器利用红外辐射的热效应,通过红外吸收材料将红外辐射能转换成热能,引起敏感元件温度上升。敏感元件的某个物理参数随之发生变化,再通过所设计的某种转换机制转换为电信号,以实现对物体的探测。

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非制冷型红外探测器目前有三种主流封装形式,即晶圆级、陶瓷级、金属级封装。其中,金属封装的性能最稳定,可靠性更高,由于采用了金属管壳、TEC和吸气剂等成本较高的部件,其成本一直居高不下,体积和重量也最大,目前金属封装的红外探测器市场份额已经显著减少。陶瓷级封装是近年来逐渐普及的封装技术,其减小了红外探测器的体积和重量,且从材料和制作成本上减小了成本。与陶瓷级封装技术相比,晶圆级封装技术的集成度更高,工艺也有所简化,更适合大批生产,价格也较优惠。

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非制冷型红外探测器广泛应用于智慧楼宇、消防救援、工业检测、安防监控、火灾报警、智慧城市、智能家居等领域。例如,在智慧楼宇领域,非制冷型红外探测器可以用于检测建筑物和设备的热分布,从而提高能源利用效率和安全性;在消防搜救过程中,可以提前预警火灾并且在搜救过程中增强视野;在工业检测中,非制冷型红外探测器可以检测工业设备的异常热量,从而及时发现设备故障;在安防监控领域,非制冷型红外探测器可以突破视觉限制在完全无光的环境下监测人员和车辆等移动目标的热分布。

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红外热成像技术中的非制冷型红外探测器与制冷型红外探测器相比,具有体积小、重量轻、成本较低的优势,正在从高端科研级应用向商业应用和消费品应用普及。

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