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紅外探測器像元熱敏結(jié)構(gòu)分析

[2022/1/12]

  非接觸紅外探測器例如包括非接觸式測溫傳感器,其探測原理是探測器將待測目標(biāo)物體發(fā)射的紅外輻射信號轉(zhuǎn)換成熱信號,經(jīng)過探測器熱敏元件將熱信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺诮?jīng)過電路芯片將電信號進行處理輸出,紅外探測器由此實現(xiàn)探測功能。

  目前,紅外探測器中熱敏元件則阻值恒定,以滿足探測器中電路芯片對熱敏元件阻值的要求,但是當(dāng)紅外探測器所處環(huán)境溫度變化時,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,進而導(dǎo)致探測器的環(huán)境溫度適應(yīng)性較差,影響紅外探測器的紅外探測性能。

  紅外探測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)換吸收的紅外信號為電信號,電極層包括多個電極結(jié)構(gòu),多個電極結(jié)構(gòu)將熱敏層劃分為至少兩個熱敏電阻;讀出電路選取兩個電極結(jié)構(gòu)以獲取兩個電極結(jié)構(gòu)輸出的電信號,以使接入讀出電路的熱敏結(jié)構(gòu)對應(yīng)至少兩個不同阻值的常溫等效電阻,熱敏結(jié)構(gòu)包括至少一個熱敏電阻,兩個電極結(jié)構(gòu)分別輸出紅外探測正信號和紅外探測負(fù)信號。

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