檢測是元器件出場前的重要步驟之一,因此對各類檢測技術(shù)有所了解顯得十分必要。在本文中,小編將對紅外檢測原理、紅外檢測器分類、光檢測器等內(nèi)容加以介紹。如果你對檢測或者檢測相關(guān)內(nèi)容具有興趣,不妨和小編共同往下閱讀哦。
一、紅外檢測
(一)紅外檢測的原理
紅外線檢測物體表面溫度分布的變化如圖1所示。
圖1 紅外檢測物體表面溫度變化示意
從圖中可見,熱流注入是均勻的,對無缺陷的物體,正面和背面的溫度場分布基本上是均勻的,如果物體內(nèi)部存在缺陷,在缺陷處溫度分布將發(fā)生變化,對于隔熱性的缺陷,正面檢測方式,缺陷處因熱量堆積呈“熱點”,背面檢測時,缺陷處則是低溫點;而對于導熱性的缺陷,正面檢測時,缺陷處的溫度是低溫點,背面檢測到缺陷處的溫度是“熱點”。可見,采用紅外檢測技術(shù),可以形象地檢測出材料表層與淺層缺陷和范圍。
當一個物體本身具有不同于周圍環(huán)境的溫度時,不論物體的溫度高于環(huán)境溫度,還是低于環(huán)境溫度;也不論物體的高溫來自外部熱量的注入,還是由于在其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量造成,都會在該物體內(nèi)部產(chǎn)生熱量的流動。熱流在物體內(nèi)部擴散和傳遞的路徑中,將會由于材料或投射的熱物理性質(zhì)不同,或受阻堆積,或通暢無阻傳遞,最終會在物體表面形成相應(yīng)的“熱區(qū)”和“冷區(qū)”,這種由里及表出現(xiàn)的溫差現(xiàn)象,就是紅外檢測的基本原理。
(二)紅外檢測器的分類
紅外的檢測器是紅外分光光度計的重要組成部分,紅外的檢測器也有多種。
紅外檢測器分為熱電檢測器和光檢測器兩類。熱電檢測器是將紅外的輻射熱能轉(zhuǎn)化為電能,從而檢測電信號來測量紅外線的強弱。光檢測器則是利用紅外線的熱能使得檢測器的溫度發(fā)生改變,從而導電性發(fā)生變化,此時通過測量電阻來衡量紅外信號的強弱。
熱電檢測器有:DTGS(氘化硫三肽)、LiTaPO3(鉭酸鋰)等。
光檢測器有:MCT(汞鉻碲)、InTe(銻化銦)等。
二、光檢測器
光信號經(jīng)過光纖傳輸?shù)竭_接收端后,在接收端有一個接收光信號的元件。但是由于目前我們對光的認識還沒有達到對電的認識的程度,所以我們并不能通過對光信號的直接還原而獲得原來的信號。在他們之間還存在著一個將光信號轉(zhuǎn)變成電信號,然后再由電子線路進行放大的過程,最后再還原成原來的信號。這一接收轉(zhuǎn)換元件稱作光檢測器,或者光電檢測器,簡稱檢測器,又叫光電檢波器或者光電二極管。
常見的光檢測器包括:PN光電二極管、PIN光電二極管和雪崩光電二極管(APD)。
光纖通信系統(tǒng)要求光檢測器:
(1) 靈敏度高:靈敏度高表示檢測器把光功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯男矢摺T趯嶋H的光接收機中,光纖傳來的信號及其微弱,有時只有1nw左右。為了得到較大的信號電流,人們希望靈敏度盡可能的高。
(2) 響應(yīng)速度快:指射入光信號后,馬上就有電信號輸出;光信號一停,電信號也停止輸出,不要延遲。這樣才能重現(xiàn)入射信號。實際上電信號完全不延遲是不可能的,但是應(yīng)該限制在一個范圍之內(nèi)。隨著光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率的不斷提高,超高速的傳輸對光電檢測器的響應(yīng)速度的要求越來越高,對其制造技術(shù)提出了更高的要求。
(3) 噪聲?。簽榱颂岣吖饫w傳輸系統(tǒng)的性能,要求系統(tǒng)的各個組成部分的噪聲要求足夠小。但是對于光電檢測器要求特別嚴格,因為它是在極其微弱的信號條件下工作,又處于光接收機的最前端,如果在光電變換過程中引入的噪聲過大,則會使信號噪聲比降低,影響重現(xiàn)原來的信號。
(4) 穩(wěn)定可靠:要求檢測器的主要性能盡可能不受或者少受外界溫度變化和環(huán)境變化的影響,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
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