基于Wi-Fi通讯的大功率光功率计的研制 被引量：4

1

作者 隋成华 徐之力 徐丹阳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期155-160,共6页

介绍了一种基于Wi-Fi无线通信技术的大功率光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,采用热电堆探测器实现热电转换。它不但能通过ESP8266Wi-Fi模块支持与上位机实现无线通信,并且同时支持USB通信模式。该系统可以在... 介绍了一种基于Wi-Fi无线通信技术的大功率光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,采用热电堆探测器实现热电转换。它不但能通过ESP8266Wi-Fi模块支持与上位机实现无线通信,并且同时支持USB通信模式。该系统可以在0.19μm～15.0μm波长范围内实现100 m W～100 W激光功率的连续自动量程切换测量。该光功率计还具备了通过脉冲宽度调制(PWM)与0～5 V模拟信号电压输出方式去反馈控制激光器输出强度,以及外触发功能。测试结果表明,该光功率计不但可以很好地满足工程应用中大功率激光器输出功率的检测与控制,并且实现了基于Wi-Fi无线通信方式的移动式测量。 展开更多

关键词 无线通信技术 光功率计 Wi-Fi模块 热电堆探测器 量程自动切换

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基于LPC1754的高精度激光功率计设计 被引量：3

2

作者 蒋刚刚 薛琳 +2 位作者 朱彤 邱德华 黄鹤松 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第3期55-58,共4页

针对传统激光功率计存在测量精度低、智能程度低、携带不便等缺点,文中设计了一款性能优良的激光功率测量系统。设计选用热电堆探测器为信号检测传感器,该信号经过滤波、程控放大、模数转换,输入到微控制器LPC1754进行计算与处理。利用... 针对传统激光功率计存在测量精度低、智能程度低、携带不便等缺点,文中设计了一款性能优良的激光功率测量系统。设计选用热电堆探测器为信号检测传感器,该信号经过滤波、程控放大、模数转换,输入到微控制器LPC1754进行计算与处理。利用热电堆探测器光谱响应范围宽,响应度曲线整体平整,随波长变化很小的特点,在计算过程中只使用单一的响应系数,并采用归零补偿、波长响应度补偿、归一化补偿等补偿措施,使测量结果更加精确。测试结果显示,该系统测量误差在±5%以内,具有良好的推广和使用价值。 展开更多

关键词 高精度 激光功率 热电堆探测器 程控放大 补偿

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CMOS工艺兼容的热电堆红外探测器 被引量：3

3

作者 杨恒昭 熊斌 +1 位作者 李铁 王跃林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期759-761,765,共4页

提出了一种CMOS工艺兼容的、并采用xeF2气体干法刻蚀工艺释放的热电堆红外探测器。探测器包括硅基体、框架、热电堆、支撑臂、红外吸收层、刻蚀开口等。作为红外吸收层的氧化硅／氮化硅复合介质膜具有多种形状的腐蚀开口，使用各向同性... 提出了一种CMOS工艺兼容的、并采用xeF2气体干法刻蚀工艺释放的热电堆红外探测器。探测器包括硅基体、框架、热电堆、支撑臂、红外吸收层、刻蚀开口等。作为红外吸收层的氧化硅／氮化硅复合介质膜具有多种形状的腐蚀开口，使用各向同性的干法刻蚀从正面刻蚀衬底释放器件。探测器尺寸为2mm×2mm，由20对多晶硅-铝热电偶组成，串联电阻16～18kΩ。释放后的器件特性响应率13-15V／W，探测率（1．85～2．15）×10^7cmHz^1/2／W，时间常数20-25ms。 展开更多

关键词 热电堆 红外探测器 干法刻蚀 XeF2气体

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基于红外吸收技术的多组分混合气体检测的研究 被引量：3

4

作者 刘彬 童敏明 王晶晶 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2011年第3期5-8,共4页

针对多组分混合气体的检测问题,提出了基于红外吸收技术进行探测并利用BP神经网络进行信号分析处理的检测方法。该方法采用宽带中红外光源和前端带有窄带滤光片的探测器进行气体探测,探测器输出的每路微弱电信号对应1种气体吸收波长的光... 针对多组分混合气体的检测问题,提出了基于红外吸收技术进行探测并利用BP神经网络进行信号分析处理的检测方法。该方法采用宽带中红外光源和前端带有窄带滤光片的探测器进行气体探测,探测器输出的每路微弱电信号对应1种气体吸收波长的光波,在对此电信号放大滤波后经A/D采样送达计算机。对实验采集到的数据利用BP神经网络进行分析,能够很好的消除各组分气体之间的干扰,测量相对误差在5%以内,测量拟合曲线呈现良好的线性关系,完全能够满足多组分气体鉴别和测量的要求。 展开更多

关键词 混合气体检测 红外气体吸收 BP神经网络 宽带红外光源 热电堆探测器

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CMOS兼容自对准微机械热电堆红外探测器 被引量：2

5

作者 徐德辉 熊斌 王跃林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2817-2820,共4页

微机械热电堆红外探测器由于无需致冷,后续检测电路简单,成本低等优点在许多领域得到了广泛应用。提出了一种采用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容技术及自对准工艺制作的微机械热电堆红外探测器,以减小微机械热电堆红外探测器的工艺复杂... 微机械热电堆红外探测器由于无需致冷,后续检测电路简单,成本低等优点在许多领域得到了广泛应用。提出了一种采用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容技术及自对准工艺制作的微机械热电堆红外探测器,以减小微机械热电堆红外探测器的工艺复杂度,减小微小释放孔结构的制作难度。和传统的微机械热电堆红外探测器相比,自对准微机械热电堆红外探测器的释放孔大小是由多晶硅热电偶臂之间的间距确定,而不是由光刻工艺确定。为研究自对准微机械热电堆红外探测器性能和热电堆结构之间的关系,设计并制作了两种不同结构的自对准微机械热电堆红外探测器。测试结果表明方形热电堆结构可以获得大的输出电压及响应率,圆形热电堆结构则可以获得快的响应和大的探测率。 展开更多

关键词 探测器 微机械热电堆 红外探测器 自对准 CMOS兼容 微机电系统

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太赫兹功率非相干测试技术研究进展 被引量：2

6

作者 张鹏 董杰 +2 位作者 韩顺利 张志辉 聂建华 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S1期80-83,共4页

本文针对太赫兹辐射功率的测试需求,阐述了基于光子学的太赫兹辐射功率测试技术,详述了太赫兹功率测试的应用价值。通过研究太赫兹功率非相干测试技术的国内外发展现状,分析了基于辐射热测量的测试技术、基于热膨胀的测试技术、基于热... 本文针对太赫兹辐射功率的测试需求,阐述了基于光子学的太赫兹辐射功率测试技术,详述了太赫兹功率测试的应用价值。通过研究太赫兹功率非相干测试技术的国内外发展现状,分析了基于辐射热测量的测试技术、基于热膨胀的测试技术、基于热释电效应的测试技术和基于seebeck效应的测试技术在太赫兹功率测试中的应用,并进行了优缺点对比分析。研究结果可以促进太赫兹功率测试的基础研究、开发研究和产业化的发展,最后展望了太赫兹功率非相干测试技术的发展前景。 展开更多

关键词 太赫兹技术 功率 辐射热计 高莱探测器 热释电探测器 热电堆探测器

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红外探测器TPS434低温、磁场性能研究 被引量：1

7

作者 樊洁 宋小会 张殿琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1153-1156,共4页

以商用高灵敏度红外探测器TPS434为研究对象,测量了其灵敏度随温度(280～10K)、辐射的调制频率、磁场变化(0～6T)的相关信息。从实验结果得到:TPS434的灵敏度随着温度降低而降低,随辐射的调制频率增加而衰减,但是低温下的衰减速率变缓,... 以商用高灵敏度红外探测器TPS434为研究对象,测量了其灵敏度随温度(280～10K)、辐射的调制频率、磁场变化(0～6T)的相关信息。从实验结果得到:TPS434的灵敏度随着温度降低而降低,随辐射的调制频率增加而衰减,但是低温下的衰减速率变缓,说明探测器的弛豫时间变短;热电堆的温差电动势在低温下会随磁场发生线性变化,可以通过线性拟合扣除磁场对测量结果的影响。由实验所得数据估算等效噪声功率NEP以及最小可检测功率Pmin,对TPS434作为THz探测器的可行性进行了分析。 展开更多

关键词 热电堆 红外探测器 THz探测器 低温 磁场

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Bi_2Te_3－Bi_2Se_3－Sb_2Te_3赝三元热电材料红外热堆探测器

8

作者 张国威 权五云 +5 位作者 刘晓为 理峰 肖景林 陈士芳 王喜连 刘振茂 《哈尔滨工业大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第1期64-68,共5页

本文所提出的红外辐射探测器是由具有同一个辐射接收面、６对热电偶串联而成．所选用的热电材料为具有高优值系数的Ｂｉ２Ｔｅ３－Ｂｉ２Ｓｅ３－Ｓｂ２Ｔｅ３三八式赝元热电合金材料．通过器件尺寸的优化，取得了较高的灵敏度．文中系... 本文所提出的红外辐射探测器是由具有同一个辐射接收面、６对热电偶串联而成．所选用的热电材料为具有高优值系数的Ｂｉ２Ｔｅ３－Ｂｉ２Ｓｅ３－Ｓｂ２Ｔｅ３三八式赝元热电合金材料．通过器件尺寸的优化，取得了较高的灵敏度．文中系统阐述了探测器的制作工艺和器件性能。 展开更多

关键词 热电偶堆 红外辐射 红外探测器 热电合金材料

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一种交叉式圆形MEMS热电堆红外探测器

9

作者 白悦杭 雷程 +3 位作者 梁庭 宫明峰 王丙寅 陈国锋 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第8期1265-1273,共9页

微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构,其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻,热端通过交叉式排布延伸... 微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构,其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻,热端通过交叉式排布延伸至中心温度集中区,同时增大冷端欧姆接触面积并覆盖反射层以降低冷端温度,有效地增大了冷热端温度梯度。测试结果显示,优化后的交叉式圆形MEMS热电堆探测器距黑体辐射面3 cm处响应电压为22.673 mV,响应率为47.5 V/W,探测率为1.01×10^(8)cm·Hz^(1/2)·W^(-1),相对于传统圆形热电堆探测器的18.649 mV、39.1 V/W和0.852 cm·Hz^(1/2)·W^(-1)分别提升了21.57%、21.48%和18.5%。给出了热电堆探测器结构设计、仿真结果、制作工艺以及测试结果,为热电堆红外探测器的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 微电子机械系统(MEMS) 热电堆 红外探测器 交叉排布 梯形热偶条 冷端设计

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CMOS兼容的微机械热电堆红外探测器阵列研究

10

作者 徐德辉 熊斌 王跃林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1043-1047,1107,共6页

通过设计2种不同微机械热电堆红外探测器阵列结构,对微机械热电堆红外探测器阵列性能进行研究.阵列器件采用二维的面阵列结构,单元探测器分别以串联和并联2种方式分别组成阵列,微机械热电堆的热电偶材料采用N型多晶硅和铝,结构支撑膜为... 通过设计2种不同微机械热电堆红外探测器阵列结构,对微机械热电堆红外探测器阵列性能进行研究.阵列器件采用二维的面阵列结构,单元探测器分别以串联和并联2种方式分别组成阵列,微机械热电堆的热电偶材料采用N型多晶硅和铝,结构支撑膜为氧化硅-氮化硅-氧化硅复合介质膜,悬浮绝热结构通过前端XeF2干法各向同性硅腐蚀工艺制作.采用XeF2干法工艺对器件进行最终释放,器件成品率得到了很大的提高;热电堆的材料及制造工艺都与标准CMOS技术完全兼容,降低了器件的制作成本,并且能够适用于器件的批量生产.试验结果表明:并联方式的阵列可以实现红外探测并行扫描的功能,串联的阵列则可以进一步提高红外探测器的输出电压及探测率,但不能提高器件的响应率. 展开更多

关键词 微机械热电堆 红外探测器 探测器阵列 CMOS兼容

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一种太赫兹探测器的温度修正方法研究

11

作者 董杰 张鹏 +1 位作者 韩顺利 吴寅初 《红外》 CAS 2017年第8期44-47,共4页

提出了一种热电堆型太赫兹探测器的温度修正方法,此方法可以有效减少周围环境温度变化对探测器零点漂移和响应度等指标的影响。首先,我们用两个指标基本相同的热电堆探测器进行并联输出,其中一个作为主探测器,另一个作为参考探测器,有... 提出了一种热电堆型太赫兹探测器的温度修正方法,此方法可以有效减少周围环境温度变化对探测器零点漂移和响应度等指标的影响。首先,我们用两个指标基本相同的热电堆探测器进行并联输出,其中一个作为主探测器,另一个作为参考探测器,有效减少了外界干扰引起的零点漂移。其次,我们在太赫兹探测器周围引入以温度传感器为主的温度补偿装置,通过FPGA控制实时获得周围环境的温度,并结合探测器的响应度修正系数以完成温度补偿。结果表明,零点漂移噪声由3.76mV降到了0.49mV,温漂引起的响应度变化量也从19.5mV/W降低到了2.7mV/W。此修正方法可以大幅降低温度噪声的影响,从而有效提高太赫兹探测器的性能。 展开更多

关键词 热电堆 太赫兹探测器 温度补偿装置

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赴向21世纪的非制冷热成像技术 被引量：8

12

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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智能轮椅床的多方位红外体温检测系统设计 被引量：8

13

作者 刘继忠 贺清云 +1 位作者 张华 姚靖靖 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第1期130-132,共3页

针对智能轮椅床对人体体温采集的问题,提出了一种非接触式多方位红外体温检测的方法和系统的总体设计方案与软硬件的具体实现。该系统采用热电堆红外探测器TPS334采集温度信号,利用S3C2410内部集成的AD模块进行A/D转换,同时在软硬件方... 针对智能轮椅床对人体体温采集的问题,提出了一种非接触式多方位红外体温检测的方法和系统的总体设计方案与软硬件的具体实现。该系统采用热电堆红外探测器TPS334采集温度信号,利用S3C2410内部集成的AD模块进行A/D转换,同时在软硬件方面对温度实现了补偿,进一步提高测试精度。最后给出了相关的实验验证与分析,结果表明:该系统运行稳定,效果良好,在社区医疗和医学测试领域有较好的发展前景。 展开更多

关键词 S3C2410 红外测温 热电堆红外探测器TPs334 温度补偿

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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

14

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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基于高性能黑硅MEMS热电堆的激光功率测试方法 被引量：6

15

作者 李竞男 鲍爱达 秦丽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第11期280-285,共6页

针对传统激光功率计体积庞大、响应速度慢且检测精度难以保证的缺陷,提出了一种基于高性能黑硅MEMS热电堆的激光功率测试方法。该测试方法利用激光的热效应,以CO2激光器为被测激光光源,黑硅MEMS热电堆探测器为激光探测传感器。根据能量... 针对传统激光功率计体积庞大、响应速度慢且检测精度难以保证的缺陷,提出了一种基于高性能黑硅MEMS热电堆的激光功率测试方法。该测试方法利用激光的热效应,以CO2激光器为被测激光光源,黑硅MEMS热电堆探测器为激光探测传感器。根据能量转换原理,热电堆吸收激光辐射的能量转换为自身热力学能,热力学能以电压的形式输入CMOS接口电路。通过TopView2000通用虚拟仪器应用软件采集和处理数据,获得激光功率相关数据。在室温条件下,对MEMS热电堆激光功率检测系统在不同占空比和不同出光时间的CO2激光照射下,进行重复实验。结果表明,在激光输出占空比为30%、总出光时间为150 ms条件下,系统热响应时间为14.92ms,计算出激光功率值为23.01 W,测量相对偏差为0.55%,满足了实际应用中对激光功率高精度、低成本、低功耗、强便携性等的需求。 展开更多

关键词 光电子学 光电检测 激光功率测量 CMOS接口电路 黑硅MEMS热电堆探测器

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基于红外热成像的回流焊炉测温仪设计 被引量：5

16

作者 刘晓光 余开 《国外电子测量技术》 2019年第4期121-124,共4页

研制了基于高精度热电堆红外探测器的红外测温仪。测温仪采用FPGA作为处理器进行高速数据采集和实时温度计算,两片SDRAM作为高速数据缓存,Flash作为离线校正参数存储器,使用千兆以太网传输数据。在16bit ADC工作模式下,成像尺寸为32pixe... 研制了基于高精度热电堆红外探测器的红外测温仪。测温仪采用FPGA作为处理器进行高速数据采集和实时温度计算,两片SDRAM作为高速数据缓存,Flash作为离线校正参数存储器,使用千兆以太网传输数据。在16bit ADC工作模式下,成像尺寸为32pixel×32pixel,最大热成像速率可达到60帧/s,与热电偶相比最大测温误差不超过±0.5℃。经过实际测试,本测温仪可以方便的对回流焊炉内的温度分布进行实时监测,同时由于其可快速反馈高精度温度测量数据,降低了温度曲线的跟随误差。 展开更多

关键词 红外测温仪 回流焊炉 FPGA 热电堆红外探测器

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原子层热电堆热(光)电探测器的原理及研究现状 被引量：3

17

作者 王勇 虞澜 +2 位作者 陈思功 晏国文 张鹏翔 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期33-37,46,共6页

概述了基于晶体的各向异性Seebeck效应的原子层热电堆热(光)电探测器的基本原理和优点,并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了该类型探测器的国内外研究现状,预测了原子层热电堆探测器在新材料、材料维度和新热源探索等的发... 概述了基于晶体的各向异性Seebeck效应的原子层热电堆热(光)电探测器的基本原理和优点,并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了该类型探测器的国内外研究现状,预测了原子层热电堆探测器在新材料、材料维度和新热源探索等的发展方向。 展开更多

关键词 各向异性Seebeck效应 原子层热电堆 热电探测器 光电探测器

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基于工业以太网的非分光红外气体分析器设计 被引量：3

18

作者 孟凡群 刘虎 +3 位作者 程明霄 赵德美 许晋宁 余诗明 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第9期121-124,127,共5页

为解决传统红外气体分析器稳定性差、测量精度低等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的新型气体分析器。重点介绍了该气体分析器的电调制红外光源、热释电红外检测器、光/气路结构、信号调理电路及其嵌入式实时监控系统的设计。利... 为解决传统红外气体分析器稳定性差、测量精度低等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的新型气体分析器。重点介绍了该气体分析器的电调制红外光源、热释电红外检测器、光/气路结构、信号调理电路及其嵌入式实时监控系统的设计。利用以太网控制器CP2200设计了工业以太网接口,通过以太网接口能够快速准确地发送测量和报警信息。实验结果表明:该红外气体分析器响应快速,测量精度高,稳定性好,具有很高的实用价值。 展开更多

关键词 非分光红外 气体分析 热释电检测器 工业以太网 CP2200

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