红外探测器(Infrared Detector)是一种可以检测红外线辐射的器件,广泛应用于安防、消防、家电、工业自动化等领域。它们是什么样子呢?接下来从几个方面详细阐述。
红外探测器的探测原理有多种,包括热释电、热导、光电和半导体等。不同的探测原理决定了红外探测器的内部结构和外形尺寸各异。
以热释电探测器为例,它的外形一般是圆柱形,底端有一个与热源接触的导热面,而顶端装有一个红外窗口。当有热源在其作用范围内时,热能会使探测器产生微小的电流信号,并通过电路处理和信号放大最终输出。不同的探测原理对应的红外探测器外形和大小不尽相同。
红外探测器的工作频段通常分为近红外、中红外和远红外三种。近红外工作波段主要集中在0.7-1.5μm,中红外集中在3-5μm和8-14μm,而远红外则集中在20-30μm。不同波段的探测器外形也不相同。
以中红外探测器为例,相比于其他波段探测器,其通常比较小巧,同时还需要加强光学系统,因为中红外的光波具有较弱的穿透能力,对光学系统的折射率、散射和吸收率等均有要求。
红外探测器应用广泛,常见的场景包括室内外安防监控、火灾感应、夜视仪、温度测量、红外油测、空气质量检测等。因应用领域的不同,红外探测器的外形、大小、材质也各不相同。
例如,在夜视仪上应用的红外探测器通常较小巧,方便携带和使用;而在温度测量领域,通常需要大面积红外成像扫描,对应的探测器也更大一些。
红外探测器的结构一般都具备以下几个特征:
首先是红外窗口,作为红外光线进入器件的通道,需要具备较高的透过率和较低的反射率,一般选用透明度高的材质,如氧化锌和硫化锌等。
其次是探测材料和信号处理电路,探测材料之间会产生电势差,这个电势差会是探测器输出的信号。信号处理电路会对探测器产生的微弱信号进行采集、放大和处理,使其具有实际应用价值。
除此之外,红外探测器的结构还包括支撑杆、防潮、隔离罩等,用于保证器件运行的稳定性和可靠性。