红外传感器与热探测器的工作原理

"超声波探伤-传感器与检测技术(胡向东)第10章辐射与波式传感器" 本文详细介绍了传感器与检测技术中的一个重要章节——辐射与波式传感器，特别是聚焦于超声波探伤技术和红外传感器。超声波探伤是无损检测的重要方法，分为穿透法和反射法。穿透法依赖于超声波穿越工件后能量的改变来评估内部质量，而反射法则通过分析超声波在工件内部反射的差异来探测缺陷。反射法又细分为一次脉冲反射法和多次脉冲反射法。 接着，文章深入讲解了红外传感器的工作原理和类型。红外辐射是所有高于绝对零度物体的自然现象，与电磁波一样具有反射、折射、散射、干涉和吸收等特性。红外传感器通常由光学系统、探测器、信号调理电路和显示单元构成，其中核心部件是红外探测器。红外探测器分为热探测器和光子探测器，热探测器利用红外辐射的热效应，当吸收辐射能量后导致温度升高，通过测量温度变化来感知红外辐射。热探测器有多种类型，如热释电型、热敏电阻型、热电阻型和气体型，其中热释电型探测器因高探测率和宽频率响应而备受关注。 热释电型探测器的工作机制是基于铁电体的极化强度与温度之间的关系。当红外辐射照射到铁电体表面，会引起温度上升，导致极化强度降低，释放电荷，从而在负载电阻上产生电信号输出，电信号的大小反映了入射红外辐射的强度。这种传感器对于红外检测的应用非常广泛。 本章节涵盖了超声波探伤技术的基础概念以及红外传感器的详细工作原理，为理解非接触式的检测方法提供了深入的知识基础。无论是用于工业质量控制，还是科学研究，这些技术都起着至关重要的作用。