Сравнение тепловых приемников
В табл. 7.2 приведены основные параметры тепловых приемников. В термобатареях сигнал формируется из-за появления электродвижущей силы D V. В болометрах изменение температуры приводит к изменению концентрации и подвижности носителей заряда, и сигнал проявляется в изменении сопротивления D R. В пироэлектрических приемниках изменение температуры обнаруживается по изменению диэлектрической постоянной и спонтанной поляризации. Сигнал формируется изменением поляризации D Q.
Таблица 7.2. Основные параметры тепловых приемников
1. На практике термопары широко используются на низких частотах, включая режим постоянного освещения, но они вытесняются пироэлектрическими приемниками и болометрами, имеющими лучшие характеристики на высоких частотах. Термопары определяют разность температур по разнице между холодным и нагретым спаями. При этом холодный спай, играющий роль температурного эталона, монтируется на теплоотводе, поэтому термопара, в отличие от болометра, не требует температурной стабилизации. Эталон температуры расположен внутри термопарного приемника, поэтому нет необходимости в модуляции. 2. Болометры можно сочетать с иммерсионной оптикой, что обеспечивает очень хорошую чувствительность и время отклика» 1 мс. В болометре требуется стабилизация температуры, поскольку изменение температуры чувствительного элемента из-за внешнего ИК-излучения намного меньше, чем из-за изменения рабочей температуры. Кроме того, трудно сделать предусилитель, чувствительный к изменениям сопротивления во всем возможном диапазоне рабочих температур. - В болометрах для увеличения температурной зависимости сопротивления часто используют термоэлектрические материалы с фазовым переходом, - Рабочую температуру необходимо поддерживать близкой к температуре перехода. В этом случае также необходим контроль рабочей температуры. - Болометр также не нуждается в модуляторе, потому что он измеряет значение температуры. 3. Для пироприемника - модулятор необходим, поскольку он реагирует на разность температур. -В пироэлектрических приемниках для увеличения температурной зависимости диэлектрической постоянной часто используют термоэлектрические материалы с фазовым переходом, - и рабочую температуру необходимо поддерживать близкой к температуре перехода. В этом случае также необходим контроль рабочей температуры. - Более того, пироприемник вообще нельзя использовать при значительной вибрации из-за шумов, обусловленных микрофонным эффектом.
|
