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热释电性能测试

2022-06-01 11:44:47 0 1051

热释电性能

热释电材料是一种压电材料，是不具有中心对称性的晶体。在产生热释电效应的大量晶体中，热释电系数最大的是铁电晶体材料，即铁电体，它与其他热释电材料的区别在于铁电晶体的自发极化能在外加电场作用下反转过来，且当温度达到居里温度时，极化立即消失，晶体发生从极化到非极化的相变。

由于铁电晶体的热电系数远大于其他热释电材料，以致铁电体以外的其他热释电材料很少用来进行制作热释电探测器。

在已知的热释电材料在一千种以上，但仅对其中10%的热释电特性进行了研究，研究发现真正能满足器件要求的不过十几种，它们都是铁电体，其中最主要的有TGS(硫酸三甘肽)、SBN(铌酸锶钡)、LT(钽酸锂)等。

热释电效应

在某些电解质晶体中，不加外电场就存在电极化现象，且具有一定的极化强度，这种极化强度称为自发极化强度，Ps为自发极化强度方向。具有自发极化的晶体，由于在晶体发生温度变化时，就会产生热释电效应，因而称为热释电晶体。

式中，A_e为电极面积，a是与晶体材料有关的常数。若在两电极间接上负载Z，则负载中就有热释电电流通过，其大小为：

由上式可知，I_s只与热释电材料的温度变化率有关与温度本身无关。

热释电器件构成及特性

热释电外形和内部结构如图所示实用的热释电由敏感元件、场效应管、高阻电阻、滤波片等组成，并向壳内充入氮气封装起来。敏感元件用红外热释电材料制成很小的薄片，再在薄片两面镀上电极。热释电材料以压电陶瓷和陶瓷氧化物最多。热释电需要进行阻抗变换和信号放大。

热释电的应用

热释电信息转换器件用途广泛，主要用于防盗报警和安全报警装置（防止人们误入危险区）、自动门、自动照明装置、火灾报警等一些自动控制系统中。

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