红外检测是什么?光检测器又是什么?
扫描二维码
随时随地手机看文章
检测是元器件出场前的重要步骤之一,因此对各类检测技术有所了解显得十分必要。在本文中,小编将对红外检测原理、红外检测器分类、光检测器等内容加以介绍。如果你对检测或者检测相关内容具有兴趣,不妨和小编共同往下阅读哦。
一、红外检测
(一)红外检测的原理
红外线检测物体表面温度分布的变化如图1所示。
图1 红外检测物体表面温度变化示意
从图中可见,热流注入是均匀的,对无缺陷的物体,正面和背面的温度场分布基本上是均匀的,如果物体内部存在缺陷,在缺陷处温度分布将发生变化,对于隔热性的缺陷,正面检测方式,缺陷处因热量堆积呈“热点”,背面检测时,缺陷处则是低温点;而对于导热性的缺陷,正面检测时,缺陷处的温度是低温点,背面检测到缺陷处的温度是“热点”。可见,采用红外检测技术,可以形象地检测出材料表层与浅层缺陷和范围。
当一个物体本身具有不同于周围环境的温度时,不论物体的温度高于环境温度,还是低于环境温度;也不论物体的高温来自外部热量的注入,还是由于在其内部产生的热量造成,都会在该物体内部产生热量的流动。热流在物体内部扩散和传递的路径中,将会由于材料或投射的热物理性质不同,或受阻堆积,或通畅无阻传递,最终会在物体表面形成相应的“热区”和“冷区”,这种由里及表出现的温差现象,就是红外检测的基本原理。
(二)红外检测器的分类
红外的检测器是红外分光光度计的重要组成部分,红外的检测器也有多种。
红外检测器分为热电检测器和光检测器两类。热电检测器是将红外的辐射热能转化为电能,从而检测电信号来测量红外线的强弱。光检测器则是利用红外线的热能使得检测器的温度发生改变,从而导电性发生变化,此时通过测量电阻来衡量红外信号的强弱。
热电检测器有:DTGS(氘化硫三肽)、LiTaPO3(钽酸锂)等。
光检测器有:MCT(汞铬碲)、InTe(锑化铟)等。
二、光检测器
光信号经过光纤传输到达接收端后,在接收端有一个接收光信号的元件。但是由于目前我们对光的认识还没有达到对电的认识的程度,所以我们并不能通过对光信号的直接还原而获得原来的信号。在他们之间还存在着一个将光信号转变成电信号,然后再由电子线路进行放大的过程,最后再还原成原来的信号。这一接收转换元件称作光检测器,或者光电检测器,简称检测器,又叫光电检波器或者光电二极管。
常见的光检测器包括:PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。
光纤通信系统要求光检测器:
(1) 灵敏度高:灵敏度高表示检测器把光功率转变为电流的效率高。在实际的光接收机中,光纤传来的信号及其微弱,有时只有1nw左右。为了得到较大的信号电流,人们希望灵敏度尽可能的高。
(2) 响应速度快:指射入光信号后,马上就有电信号输出;光信号一停,电信号也停止输出,不要延迟。这样才能重现入射信号。实际上电信号完全不延迟是不可能的,但是应该限制在一个范围之内。随着光纤通信系统的传输速率的不断提高,超高速的传输对光电检测器的响应速度的要求越来越高,对其制造技术提出了更高的要求。
(3) 噪声小:为了提高光纤传输系统的性能,要求系统的各个组成部分的噪声要求足够小。但是对于光电检测器要求特别严格,因为它是在极其微弱的信号条件下工作,又处于光接收机的最前端,如果在光电变换过程中引入的噪声过大,则会使信号噪声比降低,影响重现原来的信号。
(4) 稳定可靠:要求检测器的主要性能尽可能不受或者少受外界温度变化和环境变化的影响,以提高系统的稳定性和可靠性。
以上便是此次小编带来的“检测”相关内容,通过本文,希望大家对红外检测、光检测等内容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!