1、工作原理

某些晶體，例如鉭酸鋰、硫酸三甘肽等受熱時(shí)，晶體兩端會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等、符號(hào)相反的電荷。1842年布魯斯特將這種由溫度變化引起的電極化現(xiàn)象正式命名為“pyroelectric”，即熱釋電效應(yīng)。紅外熱釋電傳感器就是基于熱釋電效應(yīng)工作的熱電型紅外傳感器其結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，技術(shù)性能穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用于紅外檢測報(bào)警、紅外遙控、光譜分析等領(lǐng)域，是目前使用最廣的紅外傳感器。

圖1 ?熱釋電紅外傳感器實(shí)物圖

2、傳感器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)

熱釋電紅外傳感器由濾光片、熱釋電探測元和前置放大器組成，補(bǔ)償型熱釋電傳感器還帶有溫度補(bǔ)償元件，圖2所示為熱釋電傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。為防止外部環(huán)境對傳感器輸出信號(hào)的干擾，上述元件被真空封裝在—個(gè)金屬營內(nèi)。

圖2 ?熱釋電傳感器的結(jié)構(gòu)

熱釋電傳感器的濾光片為帶通濾光片，它封裝在傳感器殼體的頂端，使特定波長的紅外輻射選擇性地通過，到達(dá)熱釋電探測元+在其截止范圍外的紅外輻射則不能通過。

圖3 ?熱釋電傳感器內(nèi)部電路

熱釋電探測元是熱釋電傳感器的核心元件，它是在熱釋電晶體的兩面鍍上金屬電極后，加電極化制成，相當(dāng)于一個(gè)以熱釋電晶體為電介質(zhì)的平板電容器。當(dāng)它受到非恒定強(qiáng)度的紅外光照射時(shí)，產(chǎn)生的溫度變化導(dǎo)致其表面電極的電荷密度發(fā)生改變，從而產(chǎn)生熱釋電電流。

前置放大器由一個(gè)高內(nèi)阻的場效應(yīng)管源極跟隨器構(gòu)成，通過阻抗變換，將熱釋電探測元微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為有用的電壓信號(hào)輸出。