热释电红外探测器组成和原理
热释电红外传感器工作原理

热释电红外传感器工作原理热释电红外传感器是一种常见的红外传感器,其工作原理基于物质的热节电效应。
热释电红外传感器通常由薄膜材料制成的感测元件、接收与放大电路以及信号处理电路组成。
在工作过程中,热释电红外传感器通过感测元件检测目标物体发出的红外辐射,然后将其转化为电信号并传输给接收与放大电路进行处理。
感测元件通常采用的是热电效应材料,该材料具有独特的热电特性,即在温度变化时会产生电压变化。
热释电红外传感器的感测元件通常是由多个微型热电堆组成的热敏电阻网络。
每个热敏电阻都是由内部微加热结构和感测结构组成。
当目标物体进入热释电红外传感器的感测区域时,感测元件会受到目标物体发出的红外辐射的影响,使得感测元件中的热敏电阻发生温度变化。
这种温度变化会导致感测元件中的热敏电阻产生电压变化,进而输出电信号。
接收与放大电路通过将这个微弱的电信号放大,并进行滤波和增益控制,使得信号能够被信号处理电路准确地分析和处理。
信号处理电路会对接收到的电信号进行进一步的分析和处理,提取出有效的红外目标信号,并根据目标物体的距离、温度以及运动状况等信息进行判断和处理。
总的来说,热释电红外传感器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 接受红外辐射:热释电红外传感器感测元件接收到目标物体发出的红外辐射。
2. 温度变化产生电压:目标物体的红外辐射导致感测元件中的热敏电阻发生温度变化,进而产生相应的电压信号。
3. 电信号放大:接收与放大电路对感测元件输出的微弱电压信号进行放大,以便信号能够被信号处理电路进一步处理和分析。
4. 信号分析与处理:信号处理电路对放大后的信号进行进一步的分析和处理,提取出有效的红外目标信号,并根据目标物体的距离、温度以及运动状况等信息进行判断和处理。
总的来说,热释电红外传感器利用物质的热节电效应,通过感测元件对红外辐射的感测和转化,实现对目标物体的探测和判断,并在安防、自动化控制等领域中得到广泛应用。
热释电红外传感器工作原理

热释电红外传感器工作原理
热释电红外传感器是一种测量和检测红外辐射的设备,它利用物体发出的红外辐射来探测物体的存在。
其工作原理基于物体的热能状态。
当一个物体的温度高于绝对温度零度时,它会发出红外辐射。
这些红外辐射按照不同的波长和频率发射出去。
热释电红外传感器通过检测这些红外辐射来感知物体的存在。
热释电红外传感器通常由一个红外探测器和一个信号处理单元组成。
红外探测器通常是由热释电材料制成,如锂钽酸锂、锂铌酸锂等。
这些材料能够根据温度的变化而产生电荷。
当物体靠近红外探测器时,物体的红外辐射也会靠近传感器。
这会导致探测器吸收更多的红外辐射,从而使其温度上升。
温度的升高会导致热释电材料中的离子在晶格之间移动,并产生电荷。
这些电荷被收集并转化为电压信号。
信号处理单元会接收并处理来自红外探测器的电压信号。
它会分析信号的幅度和频率,以判断是否存在物体并确定其位置和运动。
通过与预设的阈值进行比较,传感器可以触发适当的响应,如报警、触发摄像头拍摄等。
总之,热释电红外传感器通过测量和分析物体发出的红外辐射来感知其存在。
它的工作原理基于热释电材料的特性,利用物体温度的变化产生电荷,并将其转化为电压信号。
这种传感器可以广泛应用于防盗系统、人体检测、智能家居等领域。
红外探测器原理

红外探测器原理
红外探测器是一种能够感知红外辐射的传感器,其原理基于物体的热辐射特性。
红外辐射是指波长长于可见光的电磁辐射,通常处于0.75μm至1000μm的范围内。
红外探测器主要应用于红外成像、红外测温、红外遥控以及红外安防等领域。
红外探测器的原理主要有热释电、热电偶、焦平面阵列等几种。
热释电原理是基于物质在吸收红外辐射后产生温度升高,从而产生电荷变化的
现象。
热释电探测器的工作原理是通过将红外辐射转化为热能,再将热能转化为电能,最终得到电信号。
这种原理的探测器具有快速响应、高灵敏度的特点,但需要外部电源供电。
热电偶原理是利用两种不同材料的接触产生的塞贝克效应,当其中一种材料吸
收红外辐射时,产生的热量使得两种材料的接触点产生温差,从而产生电压信号。
热电偶探测器的优点是工作稳定、寿命长,但对环境温度变化敏感。
焦平面阵列是一种集成式的红外探测器,由多个微小的红外探测单元组成,每
个单元都能够独立感知红外辐射并转化为电信号。
焦平面阵列探测器具有高分辨率、高灵敏度和多功能集成的特点,广泛应用于红外成像领域。
除了以上几种原理外,红外探测器还可以根据探测方式分为主动式和被动式。
主动式红外探测器通过发射红外辐射并测量其反射回来的信号来实现探测,常用于红外遥控和红外测距。
被动式红外探测器则是通过感知周围环境中的红外辐射来实现探测,常用于红外安防和红外监测。
总的来说,红外探测器通过感知物体的红外辐射来实现探测,其原理多种多样,应用也十分广泛。
随着科技的不断进步,红外探测器的性能将会不断提升,为各种领域的应用提供更加可靠、高效的技术支持。
人体热释电红外传感器PIR原理

人体热释电红外传感器PIR原理人体热释电红外传感器(Passive Infrared Sensor,简称PIR)是一种常用于安防系统和自动控制系统的传感器。
它通过感知人体所释放的红外辐射来检测人的存在。
接下来,我将详细介绍PIR传感器的工作原理。
PIR传感器基于人体的热辐射原理。
人体在运动或者处于不同温度的环境下,会释放出红外辐射,传感器通过检测这种红外辐射来确定人体的存在。
PIR传感器通常由一个镜片、一个红外感应单元和一个信号处理单元组成。
首先,镜片用于收集环境中的红外辐射。
通常,这个镜片是一个分段的圆形或矩形,它可以将环境中的红外辐射聚焦到红外感应单元的元件上。
其次,红外感应单元是PIR传感器的核心部件。
它通常由两个红外感应器构成,每个感应器都包含了一个红外感测元件和一个输电线圈。
一个感应器探测到一个感应元件,而与其相对的感应器探测到另一个感应元件。
当没有人体经过时,两个感应器接收到的红外辐射强度是相等的。
然而,当有人体经过时,红外辐射的分布会发生变化,一个感应器接收到的辐射比另一个感应器接收到的辐射要强。
这是因为人体是一个温度较高的物体,当一个感应器探测到红外辐射时,另一个感应器探测到的辐射会更弱,从而产生一个差异信号。
这个差异信号将被传送到信号处理单元进行分析。
最后,信号处理单元负责接收并处理差异信号。
当差异信号超过一定的阈值时,信号处理单元会触发相应的动作,比如开启报警、开启照明等。
同时,为了提高传感器的灵敏度和减少误报率,信号处理单元也可以采用一些技术,比如时间窗口的技术,只有在特定的时间段内出现差异信号才被触发。
需要注意的是,PIR传感器只能检测到红外辐射的变化,而不能检测到绝对温度或静止物体的存在。
因此,在设置PIR传感器时,应该考虑到人体的运动情况以及环境的温度变化。
总结一下,人体热释电红外传感器PIR是一种通过感知人体所释放的红外辐射来检测人的存在的传感器。
它通过镜片收集环境中的红外辐射,通过红外感应单元检测红外辐射的差异,最后通过信号处理单元进行差异信号的分析和处理。
热释电红外传感器的工作原理

热释电红外传感器的工作原理热释电红外传感器是一种采用热释电效应来感测红外辐射的传感器。
该传感器能够感知物体的温度和运动状态,具有广泛的应用领域,如安防、自动化、机器人等。
一、热释电效应原理热释电效应是指在非均匀电介质中,当物理量(如温度)发生变化时,电介质中的电荷会发生移动,导致电势的变化。
这种现象叫做热释电效应。
利用这种效应可以制成红外传感器。
二、热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由传感器芯片、滤光器、接收器、前置放大器、信号处理电路、输出电路等组成。
传感器芯片通常由热释电材料制成,如聚乙烯、锂铌酸锂等。
滤光器主要过滤掉不需要的光波,只让红外波通过。
接收器将红外波转化为电信号,然后通过前置放大器放大。
信号处理电路对信号进行滤波、增益等处理。
输出电路将处理后的信号转化为可用的电压或电流输出。
三、热释电红外传感器的工作原理1. 当有热源或物体进入传感器的感应区域时,将发射红外辐射波。
2. 经过滤光器的过滤,只有红外波通过,照射到传感器芯片上。
3. 传感器芯片产生电荷的移动,产生电势,经由接收器转化为电信号。
4. 通过前置放大器放大信号之后,通过信号处理电路进行滤波、增益等操作。
5. 处理后的信号通过输出电路转化为可用的电压或电流输出。
四、热释电红外传感器的优缺点1. 优点:响应速度快、结构简单、功耗低、灵敏度高、价格相对较低、在恶劣环境下也可以进行工作。
2. 缺点:受环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰、动态响应能力较差。
综上所述,热释电红外传感器是一种基于热释电效应工作的传感器,其工作原理主要是利用物体的红外辐射,产生电荷移动,最终产生电势并输出信号。
该传感器具有快速响应速度、低功耗、灵敏度高等优点,但受到环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰等缺点。
简述热释电红外传感器的工作原理

简述热释电红外传感器的工作原理热释电红外传感器是一种常见的红外传感器,广泛应用于人体检测、安防监控、自动化控制等领域。
它的工作原理是基于热释电效应,通过感知被测物体的红外辐射能量来实现检测和识别的功能。
热释电红外传感器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 热释电材料的特性:热释电材料具有特殊的物理性质,当其受到外界热源的激发时,会产生电荷分布的变化。
这种特性使得热释电材料可以作为红外辐射的敏感元件。
2. 感测元件的结构:热释电红外传感器通常由热敏元件和信号处理电路两部分组成。
其中,热敏元件是关键部分,由热释电材料制成,常见的材料有硅化锂钽酸锂等。
热释电材料的电极上覆盖有吸收红外辐射能量的薄膜,使得热能可以有效地被传递给热释电材料。
3. 红外辐射的感测:当有物体靠近热释电红外传感器时,物体会发出红外辐射能量,这些红外辐射能量会被热释电材料吸收。
被吸收的红外辐射能量会导致热释电材料的温度发生变化,进而引起电荷分布的改变。
4. 电荷信号的转换和处理:热释电红外传感器的信号处理电路将热敏元件上的电荷信号转换为电压信号,然后经过放大、滤波、去噪等处理,最终输出一个与被测物体红外辐射能量强度相关的电信号。
5. 信号识别和应用:经过信号处理的电信号可以被用来识别和判断被测物体的特性,例如人体的存在、移动方向、距离等。
根据具体应用需求,可以通过设置阈值等方式进行信号的判断和处理。
总结一下,热释电红外传感器利用热释电材料的特性,感知被测物体的红外辐射能量,然后通过信号处理电路将其转换为可用的电信号。
这样的工作原理使得热释电红外传感器成为了一种有效、灵敏的红外传感器,广泛应用于各个领域。
在人体检测、安防监控、自动化控制等方面,热释电红外传感器都发挥着重要的作用,为人们的生活和工作带来了便利和安全。
热释电红外 原理

热释电红外原理
热释电红外(Pyroelectric Infrared)是利用材料的热释电效应
产生的电荷变化来检测红外辐射的一种技术。
其原理基于热释电效应,即在一些特定的材料中,当其被热量激发时,会产生电荷的分离和积聚。
热释电红外器件通常由热释电材料和引线两部分组成。
热释电材料是一种具有热释电性质的晶体,例如铌酸锂(LiNbO3)
或四硼酸锂(LiB3O5)。
当红外辐射照射到热释电材料时,
材料的温度会发生变化。
由于热释电效应,该温度变化会导致材料内的正负电荷发生分离,并在材料表面积聚。
引线的作用是将材料上积聚的电荷传递到外部电路中。
一般来说,引线由金属制成,可以保证电荷的导电性能。
当热释电红外器件暴露在红外辐射下时,材料温度发生变化,使得材料内部的电荷分离和积聚。
这些积聚的电荷会产生电场,进而产生电压。
通过引线,这个电压可以传递到外部电路中,并产生可测量的电信号。
在具体应用中,热释电红外技术被广泛应用于热成像、人体检测、安防监控等领域。
通过检测和分析红外辐射的变化,我们可以获得关于温度、人体活动等信息。
由于热释电红外技术具有快速响应、高灵敏度和能够工作在室温下的优点,因此在安防和监控领域得到了广泛应用。
热释电红外传感器原理

热释电红外传感器原理
热释电红外传感器利用物体的红外辐射特性实现对目标物体的检测与监测。
它的工作原理基于热释电效应,即当物体处于不同温度时,会发射出不同强度的红外辐射。
热释电红外传感器的核心部件是由热释电材料制成的探测器。
这种材料能够感应并吸收周围环境中的红外辐射能量。
当被探测的目标物体进入传感器的检测范围内时,目标物体会通过发射红外辐射来改变周围环境的温度分布。
探测器会感知到这种变化,并将其转化为电信号输出。
热释电红外传感器通常还配备有补偿元件和信号处理电路。
补偿元件用于自动调整探测器的温度,以排除环境温度的影响。
信号处理电路则负责处理探测器输出的电信号,将其转化为可读的数字信号或控制信号。
当有人或物体进入传感器的感应范围时,热释电红外传感器会发出警报信号或触发其他相应的操作。
由于其灵敏度高、响应快,以及对环境光和声音的抵抗能力强,因此热释电红外传感器被广泛应用于安防系统、自动化控制以及简单的人体检测等领域。
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热释电红外探测器组成和原理1热释电红外探测器的组成 (1)1.1热释电红外传感器的结构 (1)1.2热释电红外探测器的光学系统 (2)2热释电红外探测器的原理 (5)在过去的几十年里,传感器这一用语经历了从诞生到家喻户晓的过程。
今天很难找到一个科学领域或产业部门能够完全脱离传感器而存在。
热释电红外传感器作为热释电红外探测器的核心部件因其新颖的工作原理越来越受到人们的关注。
本章将先介绍热释电红外探测器的工作原理,并深入分析热释电红外传感器的工作原理,然后对热释电红外探测器的组成和关键技术做详细介绍。
1热释电红外探测器的组成目前市场上的热释电红外传感器是探测器的核心器件。
如图1所示。
它的主要部分是由高热电系数的材料制成尺寸约在2×1mm的探测元件。
在每个探测器内装入一个或两个探测元件、并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度变化而产生的干扰。
热释电红外传感器的作用主要是探测接收红外辐射并将其转换为微弱的电压信号。
下面小节中将对热释电红外传感器的热释电效应做详细分析介绍。
图1 热释电红外探测器的基本组成1.1热释电红外传感器的结构热释红外传感器和热电偶一样是基于热电效应的热电型红外传感器。
不同的是,它的热释电系数远远高于热电偶,其内部的热电元件采用高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化强度随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰,在工艺上将两个特征一致的热电敏感元反向串联接成差动平衡电路,它能以非接触式探测出物体放出的红外线能量变化,并将其转换为电信号输出。
典型的热释电红外传感器结构如图2所示,热释电陶瓷敏感元件、场效应管和偏置高阻被封在管壳内。
器件的性能不仅与敏感元件本身的特性有关,与敏感元件的物理尺寸、固定方式、以及偏置电阻的大小和场效应管的类型也有关。
红外窗口的性能、器件密封方式以及外围电路的特性都会影响器件的探测效率。
图2 热释电红外传感器内部结构热释电红外传感器是以探测人体辐射为目标,所以热释电元件对波长为m 12~8左右的红外辐射必须非常敏感。
为了仅仅对移动人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔透镜系统,使环境的干扰受到明显的控制作用。
热释电红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电敏感元,而且两个敏感元的电极化方向正好相反,如图3所示。
环境背景红外热辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
菲涅尔透镜系统根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
图3 热释电传感器的内部电路示意图热释电红外传感器的封装形式有多种,早期的树脂封装因为不能对外界的电磁波有效屏蔽,已经被淘汰,目前的热释电红外传感器几乎都采用带红外窗口的TO-5型金属壳封装。
1.2热释电红外探测器的光学系统热释电红外探测器的光学系统其基本功能是将目标红外热能辐射汇聚到热释电传感器表面。
视区概念的建立能将入侵目标在防护区域内的移动转化为热释电元件表面的脉动热能变化,为信号的后续处理奠定基础。
为了将移动目标从静态热背景下区分出来,热释电红外探测器设有一个复杂的光学系统,分层结构的多组光学透镜和反光镜,形成向下俯瞰的扇形保护区,张开扇形视角的同时,兼顾远、中、近等不同区域的目标探测。
聚乙烯菲涅尔透镜因加工成型方便,价格低廉,被广泛应用于探测距离在30米以内的探测器中,抛物面反射镜构成的光学系统效率高、聚焦准确,但是体积大。
为了取长补短,菲涅尔透镜、抛物面反射镜、遮挡片三种类型的聚焦手段经常用于同一个探测器当中,相互配合点检出最佳的光学系统。
热释电红外传感器内封装了两片热释电敏感元,其大小及排列如图4所示。
为了探测红外移动目标需要将移动目标的红外热能辐射反射到热释电敏感元件上。
这是靠特殊的光学系统设计实现的。
在热释电元件旁设置光学系统,经由透镜、反射镜将现场的景物(红外热量)投射到热释电元件表面,形成红外成像。
这一过程与常见照相机在底片上成像原理完全相同,区别在于热释电红外探测器的光学系统不需要很高的成像精度,更不必考虑影像轮廓是否准确。
图4 热释电敏感元件的几何排列普通照相机设有一组镜头,在底片上的影像是唯一的。
而热释电红外探测器的设计目的不同,为了使单一热释电元件能探测特定范围的移动目标,热释电红外探测器的光学系统设有多组镜头组成有序的光学阵列,阵列中各个镜头的光轴有不同的指向,但是红外热量汇聚在同一热释电敏感元的表面,即多幅红外影像在同一热释电元件表面重叠在一起。
在没有移动目标的情况下,这些重叠的红外影像反映的是现场背景的红外热能辐射情况,持续的静态热能辐射并不会引起热电输出。
如果用图4所示的热释电元件充当透镜的镜面,两个热释电元件表面就会呈现现场景物的倒像。
由于每一个热释电元件的大小只有2×1mm2,经过透镜能够投射到元件矩形范围内的现场景物就局限在一个漏斗型的空间里。
换言之,热释电元件只能“看”到这个漏斗型空间内的热能景物,我们把这个漏斗型敏感空间称为热释电元件的视区(FOV, Field of View),如图5所示。
图5 热释电红外传感器的光学视区双元热释电红外传感器这种类型的热释电元件由于其性能稳定已被广泛使用,配合单一凸透镜后会形成两个规则排列的热敏感视区。
如图5所示。
漏斗形视区任一横断面其高度比均为2:1,漏斗张角(视角)的大小取决于镜头焦距的设计。
焦距越小,漏斗的视角越大。
一般而言,希望防范较远的区域的移动目标应采纳小视角视区,即采用较长焦距的镜头,反之亦然。
单一透镜所能形成的视区只有两个,防范区域也只能限定在视区作用的范围内,为了获得更大的防范区域,需要增加互不重叠的视区数目。
在被动红外探测器中扩充视区数量的方法是在热释电红外传感器的前段放置菲涅尔透镜(Fresnel lens)。
菲涅尔透镜由多层、不同焦距的透镜组成。
各透镜的法线汇聚于热释电元件中心,法线向外辐射,以形成等间距视区分布。
如图6所示,使用了三片镜头弧形排列,于是形成了六个视区,扇形分布,防范区域得到扩充。
图6 三镜头六视区示意图多个透镜组合在热释电元件表面形成了多幅热影像,并不会影响到热释电红外元件的正常工作。
在没有移动目标进入视区的情况下,热释电元件表面的多幅影像均为现场背景的热辐射成像。
这样的静态背景所产生的热辐射为持续不变的能量场,这样的热辐射会使热释电元件处于热平衡状态,不会有热点信号输出。
当有移动目标进入任何一个视区,持续的背景能量辐射受到扰动,热释电元件接收到的热能发生变化,原有的热平衡状态被打破,热电元件产生热电信号输出,如图7所示。
图7 热释电红外传感器视场及输出信号2热释电红外探测器的原理约在公元前300年人们就发现了热释电效应,不过热释电的现代名称Pyroelectric是1824年才由英国物理学家D.布儒斯特引入的。
热释电效应很早就被发现的原因是他们很容易显示出来。
关于热释电效应的最早的记录就是电气石吸引轻小物体。
早期主要是对现象的描述,从19世纪末开始,随着近代物理的发展,关于热释电效应的定量和理论的研究日益发展。
在二十世纪六十年代以来,激光和红外技术的发展极大的促进了热释电效应及其应用的研究,丰富和发展了热释电理论,发现了一些重要的热释电材料,并研制了性能优良的热释电探测器和热释电摄像管等热释电器件。
热释电效应及其应用已经成为凝聚态物理和技术中活跃的研究领域之一。
图8 热释电效应所谓热释电效应是指晶体随温度的变化而在晶体表面产生电荷聚集的物理现象,并且该种材料自发极化的强度随温度的变化而变化。
热释电效应是自然界普遍存在的一种物理现象。
宏观上,温度的改变使材料的两端出现电压或产生电流。
考虑一个单畴化的铁电体,其中极化强度的排列使靠近极化矢量两端的表面附近出现束缚电荷。
在热平衡状态下,这些束缚电荷被等量反号的自由电荷所屏蔽,所以铁电体对外界并不显示电的作用。
当温度改变时,极化强度发生变化,原先的自由电荷不能再完全屏蔽束缚电荷,于是表面出现自由电荷,他们在附近空间形成电场,对带电微粒有吸引或者排斥作用,如图8所示。
通过与外电路连接,则可在电路中观测到电流。
升温和降温两种情况下电流的方向相反,与铁电体中的压电效应相似,热释电效应中电荷或电流的出现是由于极化改变后对自由电荷的吸引能力发生变化,使在相应表面上自由电荷增加或减少。
与压电效应不同的是,热释电效应中极化的改变由温度变化引起,压电效应中极化的改变则是由应力造成的。
属于具有特殊极性方向的10个极性点群的晶体具有热释电性,所以常称它们为热释电体。
其中大多数的极化可因电场作用而重新取向,是铁电体。
经过强直流电场处理的铁电陶瓷,其性能可按极性点群晶体来描写,也具有热释电效应。
根据普朗克定律,黑体的单色辐射强度λW 随波长λ和热力学温度T 变化而变化的关系式为:151)1(2---=T C e C W λλλ (1)式中:λW —黑体单色辐射强度(3/cm w ),1C —普朗克第一辐射常数(31211074.3cm W C ⨯⨯=-),2C —普朗克第二辐射常数(k cm C ⨯=44.12),T —黑体的绝对温度。
在温度低于300K 的可见光范围内,一般用维恩公式来代替(1)式,即:T C e C W λλλ251-= (2)红外辐射理论表明:任何温度高于绝对零度(-273.15℃) 的物体,由于分子的热运动,都会产生红外辐射,并且这种红外辐射的特性与辐射的能量是跟物体的温度高低成正比的。
对于温度为36~37℃的人体,其自身就是一个红外热辐射源,且发射率很高,这种辐射是与肤色无关的。
在室温下人体裸露皮肤的温度大约为32℃,辐射能量大部分集中在8~12m μ的光谱波段内,也就是说人体所发出的红外线属于中红外波段。
人体红外辐射强度的个体差异不大,但频谱特性的差异却较大。
因此,可以利用人体与背景温度和辐射特性的自然差异,借助红外光学系统、红外敏感组件(红外探测器)、以及现代信号处理技术,研制出被动式红外探测器,应用与生产生活当中。
凡是自发极化的晶体,其表面会出现面束缚电荷,而这些面束缚电荷平时被晶体内部和外部来的自由电荷所中和,因此在常态下呈中性。
如果交变的辐射照射在光敏元上,则光敏元的温度、晶片的自发极化强度以及由此引起的面束缚电荷的密度均以同样频率发生周期性变化。
如果面束缚电荷变化较快,自由电荷来不及中和,在垂直于自发极化矢量的两个端面间会出现交变的端电压。
当晶体处于低于Curie 温度的恒温环境时,其自极化强度保持不变,即极化电荷面密度保持不变。