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赴向21世纪的非制冷热成像技术 被引量：8
1
作者 苏吉儒 魏建华 庄继胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 1999年第3期41-45,共5页
非制冷热成像技术是一门高新技术，近年来发展特别迅速，其主要特点是体积小、质量轻、成本低、可靠性高、用途广，因而引起世界各国的高度重视，并促进了其进一步发展。文中简要介绍了非制冷热成像技术的特点和应用范围，概述了美国、... 非制冷热成像技术是一门高新技术，近年来发展特别迅速，其主要特点是体积小、质量轻、成本低、可靠性高、用途广，因而引起世界各国的高度重视，并促进了其进一步发展。文中简要介绍了非制冷热成像技术的特点和应用范围，概述了美国、英国、日本等国家的发展现状，展望了２１世纪非制冷热成像技术的发展前景。 展开更多
关键词 热电堆 热释电探测器 非制冷热像仪 红外技术
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热释电探测器及其应用 被引量：9
2
作者 贺凤成 王本 徐大雄 《红外技术》 CSCD 1994年第3期8-13,共6页
详细论述了热释电探测器的工作原理，推导出探测器电流响应率、电压响应率、等效噪声功率和探测率的解析表达式，得出了电压响应率、电流响应率与斩波频率的关系。给出热释电材料的选择原则，介绍了热释电探测器的目前应用领域及未来可... 详细论述了热释电探测器的工作原理，推导出探测器电流响应率、电压响应率、等效噪声功率和探测率的解析表达式，得出了电压响应率、电流响应率与斩波频率的关系。给出热释电材料的选择原则，介绍了热释电探测器的目前应用领域及未来可能的应用领域。 展开更多
关键词 响应率 噪声 热释电探测器 探测器
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一种实用化实时测温系统的工作波长的最优设计 被引量：17
3
作者 施德恒 黄国庆 刘玉芳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期545-550,共6页
基于Kirchhoff定律 ,依照测温系统的各主要技术参数与各主要测量指标 (极限灵敏度、测温精度及测温范围 )之间的关系 ,对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的工作波长进行了最优化设计。实验表明 ,... 基于Kirchhoff定律 ,依照测温系统的各主要技术参数与各主要测量指标 (极限灵敏度、测温精度及测温范围 )之间的关系 ,对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的工作波长进行了最优化设计。实验表明 ,在测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内 ,测温灵敏度及测温精度均符合设计要求。 展开更多
关键词 测试计量仪器 辐射测温 Kirchhoff定律 热释电探测器 测温灵敏度 测温精度 半导体激光器
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非色散红外CO2传感器温度补偿模型研究 被引量：15
4
作者 牛萍娟 程峥 +1 位作者 田海涛 李舒舒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第8期17-20,共4页
针对农业温室大棚中CO2浓度监测易受到温度影响的问题,建立了一种利用热释电探测器对非色散红外CO2传感器进行温度补偿的模型。从安装在红外探测器上的热敏电阻的输出电压中提取环境温度。为了建立温度补偿模型,进行了温度对传感器模块... 针对农业温室大棚中CO2浓度监测易受到温度影响的问题,建立了一种利用热释电探测器对非色散红外CO2传感器进行温度补偿的模型。从安装在红外探测器上的热敏电阻的输出电压中提取环境温度。为了建立温度补偿模型,进行了温度对传感器模块性能影响的实验,并采用卡尔曼滤波对足够的稳态数据进行处理。在建立温度补偿模型之后,其在30℃温度变化范围内的精度在±150 ppm以内,能够实现较准确的CO2浓度在线监测。 展开更多
关键词 温室 非色散红外 CO2传感器 热释电探测器 温度补偿 卡尔曼滤波
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一种实用化实时测温系统的优化设计 被引量：10
5
作者 施德恒 黄国庆 +2 位作者 刘玉芳 陈玉科 李振新 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1394-1401,共8页
基于基尔霍夫定律 ,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。依照测温系统各主要技术指标 (温度分辨力、温度的标准偏差及测温范围 )与各主要技术参量 (激光光源的能量、波长、放大器的带宽及光学系统的... 基于基尔霍夫定律 ,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。依照测温系统各主要技术指标 (温度分辨力、温度的标准偏差及测温范围 )与各主要技术参量 (激光光源的能量、波长、放大器的带宽及光学系统的相对孔径等 )之间的关系 ,对实时测温系统的各主要参量 (激光光源的能量、光学系统的相对孔径及放大器的带宽 )进行了优化设计。实验表明 ,在测温范围 6 73～ 14 73K内 ,温度测量的不确定度优于0 3% ,分辨力优于 0 4K ,均符合设计要求。 展开更多
关键词 辐射测温 半导体激光器 热释电探测器 温度分辨力 测温不确定度 基尔霍夫定律 钽酸锂热释电探测器 标准偏差 光学计量
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基于热释电探测器的人体红外感应单元设计 被引量：11
6
作者 梁烁 刘文怡 +2 位作者 历智强 白嘉 彭晴晴 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第4期29-32,共4页
针对现有的人体定位系统中红外感应单元探测距离小、信号处理复杂等问题,提出了一种基于热释电探测器的红外感应单元。通过锗窗口光学透镜对热释电探测器进行调制,减小感应视场角度,提高感应方向性和抗干扰能力,设计信号调理电路对输出... 针对现有的人体定位系统中红外感应单元探测距离小、信号处理复杂等问题,提出了一种基于热释电探测器的红外感应单元。通过锗窗口光学透镜对热释电探测器进行调制,减小感应视场角度,提高感应方向性和抗干扰能力,设计信号调理电路对输出信号进行放大滤波。采用锥形外形结构增强聚焦能力,拉长探测距离,便于实现大范围定位。实验结果表明红外感应单元的最远探测距离达到45 m,并绘制了红外感应单元的感应视场图。 展开更多
关键词 红外感应 热释电探测器 人体定位 感应视场
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反射辐射和探测器本身的辐射对实时测温系统测温精度的影响及其抑制 被引量：10
7
作者 施德恒 刘玉芳 +2 位作者 孙金锋 黄国庆 陈玉科 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期105-110,共6页
在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上 ,着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响。提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的 4条措施 :1)采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷 ... 在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上 ,着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响。提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的 4条措施 :1)采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷 ;2 )尽可能地使探头正对待测物体表面 ;3)选择合适的仪器工作波长带宽 (Δλ =10nm) ;4 )进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论 ,得到了采用水冷遮蔽板、将探头尽可能地正对待测面并选用合适的波长带宽可以有效地抑制反射辐射、及对探测器进行水冷并进行电气补偿 ,可有效地抑制探测器本身的辐射的结论。实验表明 ,采取优化措施后 ,在要求的测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内测温精度不低于 0 3% 。 展开更多
关键词 测试计量仪器 温度测量 热释电探测器 测温误差 反射辐射 辐射测温
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红外传感器的微弱信号检测与处理 被引量：9
8
作者 周雷刚 梁庭 高利聪 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第12期5-6,21,共3页
热释电元件输出信号幅值小,不易探测,噪声影响明显,文中对热释电红外传感器进行了噪声分析,掌握了影响系统噪声的特点。选用结型场效应管对信号进行前置低噪声放大,利用双路消噪的原理设计了二级增益可调的放大滤波电路。对处理前后的... 热释电元件输出信号幅值小,不易探测,噪声影响明显,文中对热释电红外传感器进行了噪声分析,掌握了影响系统噪声的特点。选用结型场效应管对信号进行前置低噪声放大,利用双路消噪的原理设计了二级增益可调的放大滤波电路。对处理前后的信号进行了分析,可见这样的设计消除了系统的外部噪声和内部噪声。通过搭建的测试平台,对制作好的红外传感器进行了数据处理和性能测试,验证了该设计的合理性。 展开更多
关键词 热释电探测器 微弱信号 噪声 放大滤波
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红外热释电材料的研究进展 被引量：2
9
作者 杨瑞东 王光科 《蒙自师范高等专科学校学报》 2002年第2期73-76,共4页
文章列出主要常规红外热释电材料及其主要参数 ,在对它们进行比较的同时 。
关键词 红外热释电材料 研究进展 热释电效应 热释电探测器 铁电薄膜
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一种新型的光谱自动测试系统 被引量：6
10
作者 欧阳黎 张永林 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 1999年第4期336-339,共4页
在研究了传统的光源和光探测器光谱特性测试技术的基础上，采用热释电探测器、单色仪及自动扫描器、锁相放大器和虚拟仪器技术，形成一种新型的光谱自动测试系统。该系统拓宽了光谱测试范围，提高了自动化程度和适用性。集成的 Ｌａｂ ... 在研究了传统的光源和光探测器光谱特性测试技术的基础上，采用热释电探测器、单色仪及自动扫描器、锁相放大器和虚拟仪器技术，形成一种新型的光谱自动测试系统。该系统拓宽了光谱测试范围，提高了自动化程度和适用性。集成的 Ｌａｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 平台，使系统具有很强的数据采集和处理功能，并使用户具有进一步优化系统的广阔空间。 展开更多
关键词 光谱特性 测试系统 热释电探测器 LABVIEW
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一种高精度光纤测温系统工作波长的优化设计 被引量：6
11
作者 施德恒 刘玉芳 +2 位作者 陈玉科 朱遵略 孙金锋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期542-547,共6页
基于基尔霍夫定律 ,利用钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的双波长、高精度光纤测温系统。依照测温系统中单个探测器的温度分辨力、R(T)～T曲线的线性度、R(T)～T曲线的温度灵敏度及其相对温度灵敏度与各主要技术参量之间的关系 ,对... 基于基尔霍夫定律 ,利用钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的双波长、高精度光纤测温系统。依照测温系统中单个探测器的温度分辨力、R(T)～T曲线的线性度、R(T)～T曲线的温度灵敏度及其相对温度灵敏度与各主要技术参量之间的关系 ,对采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件实现的实用化实时测温系统的工作波长进行了优化设计。实验表明 ,在测温范围 4 0 0～ 130 0℃内 ,当系统工作在λ1=2 .1μm、λ2 =2 .3μm时 ,其温度灵敏度高于 1.0× 10 -4℃ -1,相对温度灵敏度不低于 0 9,测温精度不低于 0 15 %。 展开更多
关键词 光学测量 测试计量仪器 辐射测温 热释电探测器 比色测温 光纤 基尔霍夫定律
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新型非分光红外多组分气体分析仪的研制 被引量：6
12
作者 张昱 孙辉 戴景民 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期428-431,共4页
为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法,它采用电调制红外光源,热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术,实... 为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法,它采用电调制红外光源,热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术,实现对SO2和NO气体的连续自动分析。 展开更多
关键词 非分光红外 气体分析 热释电探测器 嵌入式系统 LABVIEW
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锆钛酸铅铁电薄膜的制备及在红外探测器中的应用 被引量：6
13
作者 李建康 姚熹 《太原理工大学学报》 CAS 2004年第4期388-391,共4页
研究了敏感元材料锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的制备、结构和性能,并采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行了刻蚀,同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。该研究为铁电薄膜在热释电红外探测器中的应用奠定了基础。
关键词 热释电探测器 敏感元 光刻 剥离
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弛豫铁电单晶的生长、性能及应用研究 被引量：6
14
作者 李晓兵 赵祥永 +7 位作者 罗豪甦 林迪 徐海清 王升 任博 狄文宁 张耀耀 刘林华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期36-46,共11页
弛豫铁电单晶因其具有优异的压电和热释电性能而成为下一代高性能压电换能器和红外热释电探测器用的多功能材料。利用坩埚下降法生长出了大尺寸、高质量的弛豫铁电单晶PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3),以及高居里点PIMNT(xPb(In1/2Nb1/2... 弛豫铁电单晶因其具有优异的压电和热释电性能而成为下一代高性能压电换能器和红外热释电探测器用的多功能材料。利用坩埚下降法生长出了大尺寸、高质量的弛豫铁电单晶PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3),以及高居里点PIMNT(xPb(In1/2Nb1/2)O3-yPb(Mg1/3Nb2/3)O3-zPbTiO3)单晶。系统研究了其组分诱导相变、电场诱导相变规律,以及相结构、畴结构对晶体高压电性能的影响。系统表征了PMNT单晶的力学、电学、压电、和热释电性能。系统研究了PMNT单晶及掺杂改性的PMNT单晶的结构和性能。利用弛豫铁电单晶PMNT及其复合材料制作了医用超声换能器,其性能相比于PZT陶瓷制作的换能器有大幅度提高;利用PMNT制作了压电能量收集器,实现了高能量密度的机械振动能量收集;利用Mn掺杂的PMNT单晶制作了热释电红外探测器,其电压响应率Rv(500 K,12.5 Hz,25℃)达到14540 V/W,比探测率D*(500 K,12.5 Hz,25℃)达到1.07×109 cmHz1/2W-1;利用PMNT单晶制作了低噪声、高灵敏度的交变弱磁传感器,探测性能达到1 pT.Hz-1/2。 展开更多
关键词 弛豫铁电单晶 晶体生长 压电性能 热释电性能 压电换能器 热释电探测器 磁敏传感器
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热释电探测器的前置放大电路研究 被引量：3
15
作者 金娜 刘卫国 《西安工业学院学报》 2004年第3期244-248,共5页
热释电探测原理在非制冷热成像领域得到重要应用 .铁电材料是主要的热释电探测材料 ,利用铁电材料制备的热释电探测器具有高阻抗、低损耗的特征 ,可以按照电流模式、电压模式或者电荷模式工作 .为了有效读出热释电探测器的热响应信号 ,... 热释电探测原理在非制冷热成像领域得到重要应用 .铁电材料是主要的热释电探测材料 ,利用铁电材料制备的热释电探测器具有高阻抗、低损耗的特征 ,可以按照电流模式、电压模式或者电荷模式工作 .为了有效读出热释电探测器的热响应信号 ,需要利用前置放大器进行阻抗变换或者信号放大以及预处理 ,以便满足后续信号处理的要求 .本文以热释电探测器的前置放大电路为例 ,分析了不同工作模式下热释电探测器对前置放大电路的要求 。 展开更多
关键词 热释电探测器 铁电材料 前置放大器 非制冷热成像
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基于超表面的宽带太赫兹热释电探测器设计
16
作者 张明 张俊垚 +4 位作者 张娜娇 董朋 王保柱 尚燕 段磊 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期141-149,共9页
为了解决传统太赫兹(THz)探测器吸收效率低,频率范围小的问题,提出将双层超表面吸收阵列结构与钽酸锂热释电探测器相贴合,构成宽带太赫兹超表面热释电探测器。采用MATLAB和CST联合仿真的优化方法对超表面结构进行按需优化;使用ANSYS对... 为了解决传统太赫兹(THz)探测器吸收效率低,频率范围小的问题,提出将双层超表面吸收阵列结构与钽酸锂热释电探测器相贴合,构成宽带太赫兹超表面热释电探测器。采用MATLAB和CST联合仿真的优化方法对超表面结构进行按需优化;使用ANSYS对热释电探测器进行仿真分析,得到敏感层、绝热层等特征参数对太赫兹热释电探测器的温度变化率以及响应电流的影响。结果表明,采用超表面阵列结构提高了全THz波段的探测性能,凳型热释电探测器在给定条件下的平均热释电电流输出为31.52 pA。使用超表面作为吸收结构可以使热释电探测器具有连续且高效的吸波特性,为宽带太赫兹探测器的设计提供参考。 展开更多
关键词 半导体物理学 热释电探测器 超表面 太赫兹 联合仿真 遗传算法
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热释电探测器快速响应的电路实现 被引量：5
17
作者 高月华 张亦工 +1 位作者 黄民双 安学磊 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期333-335,340,共4页
提出了一种热释电探测器快速响应的电路实现方法。建立了热释电探测器电路系统的传递函数,分析了系统的噪声特性及影响因素,分析并讨论了各参数对系统快速性、稳定性、信号增益及信噪比的影响。结果表明:在满足信号增益的情况下,热释电... 提出了一种热释电探测器快速响应的电路实现方法。建立了热释电探测器电路系统的传递函数,分析了系统的噪声特性及影响因素,分析并讨论了各参数对系统快速性、稳定性、信号增益及信噪比的影响。结果表明:在满足信号增益的情况下,热释电探测系统快速阶跃响应是一个二阶电阻性欠阻尼衰减振荡系统,要同时提高系统的快速性和稳定性,必需增加补偿环节;另外,热释电探测器的温度噪声是主要噪声源,其大小随环境温度的降低而大大减小。该电路已在大功率激光光纤传输系统的测试仪中得到应用。 展开更多
关键词 热释电探测器 I/V放大器 快速响应 噪声特性
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基于长光程气室的多组分气体监测系统 被引量：2
18
作者 闫泽宇 孙祚 +3 位作者 费宁 刘涛 万涛 刘邦学 《计量科学与技术》 2023年第9期49-55,共7页
为更好的满足工况环境下多组分危险气体的低浓度范围监测需求,减小测量仪器的体积,提高气体浓度的测量精度,研制了基于怀特池结构的长光程气体吸收池,用于降低仪器的检测限,从而能够探测出低浓度的多组分危险气体。介绍了基于怀特池结... 为更好的满足工况环境下多组分危险气体的低浓度范围监测需求,减小测量仪器的体积,提高气体浓度的测量精度,研制了基于怀特池结构的长光程气体吸收池,用于降低仪器的检测限,从而能够探测出低浓度的多组分危险气体。介绍了基于怀特池结构的长光程气体吸收池的设计、工作原理和仿真结果,介绍了光学实验平台的搭建以及红外光源、红外热释电探测器的选型,并在此基础上开展了实验。采用最小二乘法拟合出各个气体的浓度反演模型,使用不同组合的标准气体对模型进行了验证,并计算了实验结果的相对误差。数据结果表明,设计的多组分危险气体在线监测仪器检测限可达5μL/L,测量误差≤±5%F.S.(满量程),能够满足低浓度多组分危险气体的测量需求。 展开更多
关键词 计量学 非分散红外 气体监测 长光程气室 怀特池 热释电探测器
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热释电BST薄膜红外探测器噪声分析及前置放大电路设计 被引量：5
19
作者 谯黎 张万里 《电讯技术》 2007年第2期154-157,共4页
针对热释电红外探测中微信号放大时的低信噪比问题,在分析热释电红外探测器及前置放大电路噪声来源的基础上,提出了一种热释电红外探测前置放大电路。电路仿真表明,文中所设计的前置放大电路具有低频特性好、高信噪比、高增益的特点,能... 针对热释电红外探测中微信号放大时的低信噪比问题,在分析热释电红外探测器及前置放大电路噪声来源的基础上,提出了一种热释电红外探测前置放大电路。电路仿真表明,文中所设计的前置放大电路具有低频特性好、高信噪比、高增益的特点,能有效放大微弱信号。 展开更多
关键词 热释电探测器 前置放大器 噪声分析 电路设计 仿真
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基于双波段LiTaO_(3)热释电探测器的目标温度识别研究
20
作者 宋泽乾 赵泽彬 +3 位作者 胡晨晓 吴玉航 郝昕 罗文博 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第10期63-65,70,共4页
针对热释电红外探测器在温度识别领域的难题,本文设计了一种基于长/中波双波段钽酸锂(LiTaO_(3))热释电多元探测器,建立了基于机器学习算法的目标温度识别模型。分析了不同黑体温度下的两波段辐射量与双波段比值的变化趋势,测试了双波... 针对热释电红外探测器在温度识别领域的难题,本文设计了一种基于长/中波双波段钽酸锂(LiTaO_(3))热释电多元探测器,建立了基于机器学习算法的目标温度识别模型。分析了不同黑体温度下的两波段辐射量与双波段比值的变化趋势,测试了双波段比值与黑体温度的关系以及分析了双波段比值在仿真与实测中的误差,研究了基于热释电数据的决策树、随机森林算法的最优参数选择以及所搭建的模型识别准确率。研究结果表明:基于该探测器构建的温度识别系统的识别准确率最高可大于90%,为基于热释电的目标温度识别提供了一种新的技术路径,拓宽了热释电红外探测器的应用范围。 展开更多
关键词 双波段 热释电探测器 双波段比值 机器学习 目标识别
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