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紅外探測器像元熱敏結構分析

[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物體發(fā)射的紅外輻射信號轉換成熱信號,經(jīng)過探測器熱敏元件將熱信號轉變?yōu)殡娦盘?,在?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,導致熱敏元件的組織不再滿足電路芯片的要求,進而導致探測器的環(huán)境溫度適應性較差,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構和多個梁結構,襯底包括讀出電路,吸收板結構包括熱敏層和電極層,熱敏層轉換吸收的紅外信號為電信號,電極層包括多個電極結構,多個電極結構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構以獲取兩個電極結構輸出的電信號,以使接入讀出電路的熱敏結構對應至少兩個不同阻值的常溫等效電阻,熱敏結構包括至少一個熱敏電阻,兩個電極結構分別輸出紅外探測正信號和紅外探測負信號。

  利用讀出電路選取不同的兩個電極結構接入電路,即選取不同的兩個電極結構分別輸出紅外探測正信號和負信號,以使得接入讀出電路的熱敏結構對應至少兩個不同阻值的常溫等效電阻,有利于實現(xiàn)對應不同常溫等效電阻的熱敏結構根據(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的環(huán)境溫度可調,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)境溫度適應性,當探測器所處環(huán)境溫度變化時,熱敏結構的阻值仍可滿足讀數(shù)電路的要求。

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