高增益低噪声热释电红外探测器前置放大器设计研究

提出一种新的高增益低噪声热释电红外探测器电路模型.采用双极型结型场效应(BJFET),通过改变时间常数解决了热释电前置放大器输出信号弱和易受干扰的关键问题,理论推导了热释电电路的输出电流和电压响应,系统地分析了改进的前置放大器的噪声和温度特性.经实验验证:该电路实现了大电流、宽频带、高增益、低噪声等优化特性.     

采用激光并使用热释电探测器的甲烷浓度分析仪

介绍了一种以InP／InGaAsP半导体激光器作测量光源，以钽酸锂热释电探测器作光电转换器件、以8031单片机为核心为实现的双光束单色甲烷浓度分析仪。该分析仪由探测器系统、信号放大与处理系统及显示输出系统三部分组成．其中，探测器系统主要包括激光器、准直镜、扩束镜、分束镜、全反镜、红外窗口、气路、取样泵、窄带干涉滤光片及钽酸锂热释电探测器等；信号放大与处理系统主要包括前置放大电路、选频放大电路、采样保持电路、模-数转换电路、整形放大电路及8031单片机等；显示输出系统主要包括显示器、打印机及声报警器等。文中还描述了该分析仪的工作原理与基本结构，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。     

薄膜型热释电探测器红外响应模型分析

在进行热释电焦平面探测器ROIC（读出电路）设计时,必须充分考虑热释电探测器的红外响应特性,并根据探测器等效电路的SPICE模型进行设计仿真。从热释电探测器的热平衡方程出发,在Matlab平台上分析模拟了探测器对脉冲函数调制状态下的瞬态响应,并根据提供的薄膜材料参数在具体应用中建立了热释电探测器的等效电路模型。把探测器等效电路模型与SFD（源跟随器）型输入单元读出电路连接后进行模拟仿真,分析了不同条件下热释电探测器／读出电路组件的响应特性。     

用热电器件实现的红外二氧化碳分析仪

文中介绍了一种采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的红外二氧化碳浓度分析仪。描述了该仪器的基本原理与结构。该仪器基于朗伯－比尔定律，采用双光束结构、温度补偿、单片机数据处理及选用高性能的钽酸锂热释电探测器关键技术，能够对二氧化碳气体的浓度进行准确、有效的测量和分析。     

新型非分光红外多组分气体分析仪的研制

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.     

非制冷型热释电薄膜红外探测器的制备及应用

介绍了室温非制冷型热释电薄膜红外探测器的原理和优势。从热释电材料的选择及器件的结构设计等方面阐述了热释电薄膜红外探测器的制备技术和研究动向,并归纳了器件的主要应用领域。     

用于BST薄膜热释电单元探测器的CMOS放大电路设计

在分析热释电红外探测器响应信号特征的基础上,针对BST薄膜单元器件的应用要求,设计了一种带有源跟随器的基于CMOS结构的高增益单元放大电路,进行了理论分析和计算,并给出了仿真结果.     

热释电BST薄膜红外探测器噪声分析及前置放大电路设计

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.     

复合热释电薄膜红外探测器的二维热分析

根据热释电薄膜红外探测器的结构和测试条件,使用有限元软件Ansys对其进行了二维热分析,得到了探测器受到红外辐射后的温度场。分析了复合热释电薄膜红外探测器的绝热层对温度场的影响,并将它与微桥结构探测器的性能进行了比较。结果表明,复合热释电薄膜红外探测器的绝热层能有效地减小热流向硅衬底的散失,并且探测器的响应随着绝热层厚度的增大而增大;当复合热释电薄膜红外探测器中绝热层的热导率低于空气的热导率时,它的绝热性能优于微桥结构．     

热释电红外探测器研究

热释电红外探测器广泛应用于激光与辐射测量。文章描述了平面型红外热释电探测器的工作原理和适用于红外测试的探测器结构,介绍了探测器主要性能参数的测量,最后给出了平面型探测器与空腔型探测器的比对试验结果.     

热释电红外传感器及其在人员计数系统中的应用

针对图像采集人员计数系统复杂、价格昂贵等缺点,在分析热释电效应以及红外传感的基础上,采用BISS0001型信号处理专用集成芯片设计了基于RE200B热释电红外传感器的放大电路,研究其在不同人体运动状态下的输出波形;设计了以双热释电红外传感器为信号采集单元,以Cortex-M3单片机为控制核心的人员计数系统,并研究其主要算法.实验结果表明,RE200B型热释电红外传感器的输出波形能够准确表征人体的不同运动状态,基于双热释电红外传感器的人员计数系统能准确分辨人体的运动方向,并实时计数,可广泛应用于人体探测和人员计数等领域.     

A null detecting system for absolute measurement of infrared radiation

A pyroelectric radiometer is so designed that the output of the detector is null for equivalent radiation and electric powers. The sensing element is comprised of two poled crystal plates joined together such that the polarity of domains reverses across the junction. An auxiliary pyroelectric detector is used to provide in-phase electric signal for producing electric heating at the back electrode of the compound detector. The system has been used for absolute measurement of infrared radiation.     

基于热释红外探头的电灯节能自动开关

介绍了热释红外传感器的工作原理,给出了一种热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。依据接收人体红外光谱而工作,当人体在其接收范围内活动,热释电红外探头探测到红外信号并对接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,自动开启负载,人不离开且在活动,报警持续工作,直至人离开后延时关闭报警,并给出了其完整的硬件电路设计方案与实现方法及节能目的。     

基于PMN-PT单晶的双通道热释电红外气体探测器

锰离子掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Mn:Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3,Mn:PMN-PT)弛豫铁电单晶在近、中红外波段具有较高的光透过率.通过在其表面上沉积具有宽光谱平坦吸收特性的红外吸收层,制备了热释电红外响应元.对该材料吸收红外辐射后产生的温度差以及热释电电流随频率的变化进行了模拟.讨论了电压模式热释电...     

热释电探测器外电路的抗干扰设计

通过对激光光斑测量热释电探测器外电路的研究,结合热释电探测器的工作原理,深入分析了出现干扰的原因,并设计出热释电探测器的抗干扰外电路.试验验证了该电路既可以减少光热电转换中的干扰,又能够提高信号输出幅度和信噪比,从而提高了系统的测量精度.     

基于Goertzel算法的红外气体检测方法

基于红外热释电原理的测量方法有测量方便、寿命长、功耗低等优点,因此,红外热释电测量气体在城市管网、环境监测等场合的气体测量监控系统中得到了广泛应用。在红外热释电气体测量过程中,测量结果易受多频段信号的干扰,直接导致测量精度不高。因此,提出基于Goertzel算法的红外热释电气体测量方法,对AD获取的信号进行数字滤波处理。仿真分析并对比Goertzel算法和移动平均算法的滤波效果,仿真结果表明:Goertzel算法滤波误差为0.166 7%,测量波动为0.058%,比移动平均算法精度和稳定度分别提高51倍和18.4倍。最后通过搭建实验系统进行测试,结果表明:Goertzel滤波算法能有效地提高整体气体浓度测量精度和稳定度,测量精度能达到4 ppm左右。     

动态热释电传感器网络目标跟踪技术研究

提出了一种动态热释电红外辐射传感器网络的目 标 跟踪方法,使热释电传感器在运动状态下进行目标探测,通过采集、分析 动态热释电传感器输出的信号特征可得到目标的角度信息;使用传感器网络目标定位数 学模型, 对多个节点的信息进行融合即可实现运动目标的定位及跟踪,并有效解决了热释电 探测距离及探测角度的矛盾问题。实验表明,所提方法可在大范围对目标进行定时监控及自 主跟踪,在探测范围及灵敏度、定位精度 等方面具有很大优势。     

一种高性能红外探测器模拟器的研制

为解决红外探测器数据采集系统的测试问题,基于红外探测器件本身的工作特点,研制出了能够模拟红外探测器输出信号的模拟装置。该装置不仅能模拟各种阵列规模的红外探测器,输出准确的量化图像数据,而且能为数据采集系统提供所需的帧、行、像元及相关双采样同步触发信号。利用模拟装置输出的量化图像数据实现了红外探测器数据采集系统的定性检查和定量校准,为红外探测器数据采集系统的高效准确测量提供了有价值的参考。