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產(chǎn)地	進口

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簡介

物體吸收輻射，晶格振動加劇，輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，溫度升高。由于物體溫度升高，與溫度有關(guān)的物理性能發(fā)生變化。這種物體吸收輻射使其溫度發(fā)生變化從而引起物體的物理、機械等性能相應(yīng)變化的現(xiàn)象稱為熱效應(yīng)。利用熱效應(yīng)制成的探測器稱為熱探測器。

熱探測器光電轉(zhuǎn)換的過程分為兩步：第一步是熱探測器吸收紅外輻射引起溫升，這一步對各種熱探測器都一樣；第二步利用熱探測器某些溫度效應(yīng)把溫升轉(zhuǎn)變成電量的變化。

由于熱探測器是利用輻射引起物體的溫升效應(yīng)，因此，它對任何波長的輻射都有響應(yīng)，所以稱熱探測器為無選擇性探測器，這是它同光子探測器的一大差別。熱探測器的發(fā)展比光子探測器早，但如今一些光子探測器的探測率已接近背景限，而熱探測器的探測率離背景噪聲限還有很大差距。

輻射被物體吸收后轉(zhuǎn)換成熱，物體溫度升高，伴隨產(chǎn)生其他效應(yīng)，如體積膨脹、電阻率變化或產(chǎn)生電流、電動勢。測量這些性能參數(shù)的變化就可知道輻射的存在和大小。利用這種原理制成了溫度計、高萊探測器、熱敏電阻、熱電偶和熱釋電探測器。 [1]

人體、坦克、飛機、軍艦等都是輻射熱源，利用熱探測器來探測人體、坦克、飛機、軍艦等各部分輻射溫度的分布，來分辨和識別這些物體。熱探測器可廣泛應(yīng)用于探測人體、火源、熱源、各種軍事目標(biāo)，在工農(nóng)業(yè)以及國防上有重要的應(yīng)用和發(fā)展。

基本原理

熱探測器的基本工作原理是目標(biāo)紅外輻射通過紅外物鏡照射到探測器敏感材料上，引起其敏感材料的某些可測物理量的變化，從而將可測物理量的變化讀出后通過A/D轉(zhuǎn)化變?yōu)?/span>電信號，通過信號圖像處理，再進行D/A轉(zhuǎn)換，最后把信號傳送到監(jiān)視器。實現(xiàn)對輻射熱的探測。

、類型

熱探測器常被分為四種：氣動探測器（高萊管）、熱電偶或熱電堆、熱敏電阻、熱釋電探測器。

1．氣動探測器（高萊管）

利用充氣容器接受熱輻射后溫度升高氣體體積膨脹的原理，測量其容器壁的變化來確定紅外輻射的強度。這是一種比較老式的探測器，但在1947年經(jīng)高萊改進以后的氣動探測器，用光電管測量容器壁的微小變化，使靈敏度大大提高，所以這種氣動探測器又稱高萊元件。

2．熱敏電阻

熱敏電阻的阻值隨自身溫度變化而變化。它的溫度取決于吸收輻射、工作時所加電流產(chǎn)生的焦耳熱、環(huán)境溫度和散熱情況。熱敏電阻基本上是用半導(dǎo)體材料制成的，有負(fù)電阻溫度系數(shù)（NTC）和正電阻溫度系數(shù)（PTC）兩種。

熱敏電阻通常為兩端器件，但也有制成三端、四端的。兩端器件或三端器件屬于直接加熱型，四端器件屬于間接加熱型。熱敏電阻通常都制得比較小，外形有珠狀、環(huán)狀和薄片狀。用負(fù)溫度系數(shù)的氧化物半導(dǎo)體（一般是錳、鎳和鈷的氧化物的混合物）制成的熱敏電阻測輻射熱器常為兩個元件：一個為主元件，正對窗口，接收紅外輻射；另一個為補償元件，性能與主元件相同，彼此獨立，同封裝于一管殼內(nèi)，不接收紅外輻射，只起溫度補償作用。

3．熱電偶和熱電堆

熱電偶是最古老的熱探測器之一，仍得到廣泛的應(yīng)用。熱電偶是基于溫差電效應(yīng)工作的。單個熱電偶提供的溫差電動勢比較小，滿足不了某些應(yīng)用的要求，所以常把幾個或幾十個熱電偶串接起來組成熱電堆。熱電堆可以比熱電偶提供更大的溫差電動勢，新型的熱電堆采用薄膜技術(shù)制成，因此，稱為薄膜型熱電堆。

4．熱釋電探測器

熱釋電探測器是發(fā)展較晚的一種熱探測器。如今，不僅單元熱釋電探測器已成熟，而且多元列陣元件也成功地獲得應(yīng)用。熱釋電探測器的探測率比光子探測器的探測率低，但它的光譜響應(yīng)寬，在室溫下工作，已在紅外熱成像、紅外攝像管、非接觸測溫、入侵報警、紅外光譜儀、激光測量和亞毫米波測量等方面獲得了應(yīng)用，所以，它已成為一種重要的紅外探測器。

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(1)功能更新

現(xiàn)代火災(zāi)探測器的最大特征之一就是判別功能和判定決定權(quán)不僅從觀念上分離，而且在實際應(yīng)用中已經(jīng)分別執(zhí)行。早期的判別功能和判定決定權(quán)合二為一，由設(shè)置在探測器中的傳感器件實現(xiàn)，因而處理問題死板且易受干擾。而現(xiàn)代火災(zāi)探測傳感器的判別功能和判定決定權(quán)由軟件控制，能濾除干擾，識別真假火災(zāi)，實現(xiàn)火災(zāi)智能判斷。

(2)可靠性提高

火災(zāi)探測報警系統(tǒng)可靠性的提高首先體現(xiàn)在用智能技術(shù)處理傳感器提供的火災(zāi)信息。人們采用多種火災(zāi)探測算法和復(fù)合多傳感等傳感方式，為判斷火災(zāi)提供了更加充分可靠的信息。模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)用于火災(zāi)的判別，大大提高火災(zāi)探測的可靠性。

(3)報警時間提前

新型火災(zāi)探測器已不局限于對已發(fā)生的火災(zāi)及時報警，可以在火災(zāi)發(fā)生之前的幾小時或幾天內(nèi)，識別潛在的火災(zāi)危險性，實現(xiàn)超早期火災(zāi)報警 [1]。

根據(jù)監(jiān)測溫度參數(shù)的不同，一般用于工業(yè)和民用建筑中的感溫式火災(zāi)探測器有定溫式、差溫式、差定溫式等幾種。

定溫式探測器

定溫式探測器是在規(guī)定時間內(nèi)，火災(zāi)引起的溫度上升超過某個定值時啟動報警的火災(zāi)探測器。它有線型和點型兩種結(jié)構(gòu)。其中線型是當(dāng)局部環(huán)境溫度上升達到規(guī)定值時，可熔絕緣物熔化使兩導(dǎo)線短路，從而產(chǎn)生火災(zāi)報警信號。點型定溫式探測器利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶熱敏半導(dǎo)體電阻等元件，在規(guī)定的溫度值上產(chǎn)生火災(zāi)報警信號。

差溫式探測器

差溫式探測器是在規(guī)定時間內(nèi)，火災(zāi)引起的溫度上升速率超過某個規(guī)定值時啟動報警的火災(zāi)探測器。它也有線型和點型兩種結(jié)構(gòu)。線型差溫式探測器是根據(jù)廣泛的熱效應(yīng)而動作的，點型差溫式探測器是根據(jù)局部的熱效應(yīng)而動作的，主要感溫器件是空氣膜盒、熱敏半導(dǎo)體電阻元件等。

差定溫式探測器

差定溫式探測器結(jié)合了定溫和差溫兩種作用原理并將兩種探測器結(jié)構(gòu)組合在一起。差定溫式探測器一般多是膜盒式或熱敏半導(dǎo)體電阻式等點型組合式探測器。

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