CN105387943A - 一种热释电单元探测器 - Google Patents

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梁志清
郑兴
王涛
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Abstract

本发明实施例公开了一种热释电单元探测器，包括：底座；引脚，其第一端穿过底座并且延伸到与底座相距第一预定距离的位置处；电路板，设置并支撑在引脚的第一端，电路板上设置有读出电路，其输出端与引脚电连接；敏感元，通过导电金属支撑腿支撑在电路板上，并且导电金属支撑腿的两端分别与读出电路和敏感元电连接；外壳，与底座围成密封的收容空间，其中电路板和敏感元位于所述收容空间内。本发明的实施例中提供的热释电单元探测器结构简单、加工成本低，且可以实现读出电路的电磁屏蔽，消除噪声，使探测器提供高可靠性的信号输出。

Description

一种热释电单元探测器
技术领域
本发明涉及红外及太赫兹探测器技术领域，尤其是涉及一种热释电单元探测器。
背景技术
热释电红外探测器在军事和商业上得到了广泛应用，其特点是反应速度快、灵敏度高、准确度高、测量范围广、使用方便。随着相关信号处理器性能和可靠性的不断提高，热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。
与其它探测器相比，热释电探测器具有以下优点：
（1）具有较宽的频率响应，工作频率接近MHz，远远高于其它热探测器的工作频率。一般热探测器的时间常数典型值在1-0.01s范围内，而热释电器件的有效时间常数可低达10-4-3×10-5s；
（2）热释电探测器的探测率高，在热探测器中只有气动探测器的探测率才比热释电探测器稍高，且这一差距正在不断缩小；
（3）热释电器件可以有大面积均匀的敏感面，而且工作时可以不外加接偏置电压；
（4）与热敏电阻相比，它受环境温度变化的影响更小；
（5）热释电探测器的强度和可靠性比其它多数热探测器都要好，且制造比较容易；
但是，现有的热释电探测器结构比较复杂，噪声较大，可靠性不佳。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种结构简单、具有良好的电磁屏蔽、能够降低信号损失的热释电单元探测器。
本发明公开的技术方案包括：
提供了一种热释电单元探测器，包括：底座；引脚，所述引脚的第一端穿过所述底座并且延伸到与所述底座相距第一预定距离的位置处；电路板，所述电路板设置在所述引脚的所述第一端处并支撑在所述第一端上，所述电路板包括面向所述底座的第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，所述电路板上设置有读出电路，并且所述读出电路的输出端与所述引脚电连接；敏感元，所述敏感元通过导电金属支撑腿支撑在所述电路板的所述第二侧上，并且所述导电金属支撑腿的两端分别与所述读出电路和所述敏感元电连接；外壳，所述外壳密封连接到所述底座上并且与所述底座围成密封的收容空间，其中所述电路板和所述敏感元位于所述收容空间内，并且所述外壳上设有供光辐射穿过以入射到所述敏感元上的光学窗口。
本发明的一些实施例中，所述读出电路设置在所述电路板的第一侧和/或第二侧上。
本发明的一些实施例中，所述敏感元与所述电路板相距第二预定距离。
本发明的一些实施例中，所述导电金属支撑腿支撑在所述敏感元的转角处。
本发明的一些实施例中，所述导电金属支撑腿通过导电银浆连接到所述敏感元上。
本发明的一些实施例中，所述引脚包括信号源引脚、漏极引脚和接地引脚。
本发明的一些实施例中，所述敏感元为热释电敏感元。
本发明的一些实施例中，所述电路板设有金属包边，所述金属包边包覆所述电路板的边缘。
本发明的实施例中提供的热释电单元探测器结构简单、加工成本低，且可以实现读出电路的电磁屏蔽，消除噪声，使探测器提供高可靠性的信号输出。
附图说明
图1为本发明一些实施例的热释电单元探测器的结构示意图。
图2为本发明一些实施例的热释电单元探测器的电路示意图。
图3为本发明一些实施例的热释电单元探测器的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合附图详细说明本发明的实施例的热释电单元探测器的具体结构。
图1为本发明一些实施例的热释电单元探测器的结构示意图。图2为本发明一些实施例的热释电单元探测器的电路示意图。图3为本发明一些实施例的热释电单元探测器的立体示意图。
如图1所示，本发明的一个实施例中，一种热释电单元探测器可以包括底座1、外壳2、电路板5、敏感元4和引脚（例如，图1中的8、9和10）。
外壳2密封连接到底座1上，并与底座1围成密封的收容空间20。敏感元4和电路板5设置在该收容空间20中。外壳2上可以设有光学窗口3，该光学窗口3可以供光辐射穿过以入射到收容空间20中的敏感元4上。光学窗口3可以由能够让所需要的光辐射穿过的任何适合的材料形成。
引脚的第一端（图1的实施例中，该“第一端”为位于收容空间20中的那一端）可以穿过底座1并且延伸到与该底座1相距第一预定距离的位置处。即，引脚的第一端穿过并且远离底座1一定的距离。本发明的实施例中，该第一预定距离的具体值可以根据实际情况设定。
本发明的实施例中，引脚的数量和类型可以根据实际情况设置。例如，图1的实施例中，引脚包括信号源引脚8、接地引脚9和漏极引脚10。本领域技术人员容易理解，在其他的实施例中，也可以包含其他的引脚。
电路板（例如，PCB板）5设置在引脚的第一端处并且支撑在该引脚的第一端上。即，本发明的实施例中，电路板5由引脚支撑在与底座1相距一定距离（例如，前述的第一预定距离）处。
电路板5可以包括面向底座1的第一侧51和与第一侧51相反的第二侧52。电路板上设有读出电路，该读出电路可以由适合的电子元件（例如，图1中的元件55、56）构成，例如电阻、运算放大器等等。该读出电路的输出端可以与引脚电连接，以输出读出电路的输出信号。
例如，一些实施例中，电路板5上的读出电路可以包括贴片电阻55和运算放大器56，二者分别设置在敏感元4两侧。敏感元4通过导电金属支撑腿6的电连接与运算放大器56的反相输入端相连，引脚8与运算放大器56的输出端电连接并引出，作为信号源引脚。引脚10与运算放大器56的漏极端连接，作为漏极引脚。引脚9接地，作为接地引脚。
敏感元4通过导电金属支撑腿6支撑在电路板5的第二侧52上。该导电金属支撑腿6的两端分别与电路板5上的读出电路和该敏感元4电连接，从而将敏感元4电连接到读出电路上，使得读出电路能够读出敏感元4所产生的电信号。
导电金属支撑腿6具有一定的长度，因此敏感元4被支撑在与电路板5相距一定距离（本文中称之为第二预定距离）处。即，本发明的实施例中，敏感元4与电路板5相距第二预定距离。该第二预定距离的具体值可以根据实际情况设定。
本发明的实施例中，导电金属支撑腿6的数量、与敏感元4的支撑位置（即与敏感元4相互连接或接触的位置）以及与敏感元4电连接的方式等等可以根据实际情况设定。例如，一些实施例中，可以包括四个导电金属支撑腿6，该四个导电金属支撑腿6分别支撑在敏感元4的四个转角处。一些实施例中，导电金属支撑腿可以通过导电银浆连接到敏感元4上。一些实施例中，导电金属支撑腿6可以由任何适合的导电金属形成。
这些实施例中，敏感元4通过导电金属支撑腿6支撑并与读出电路电连接，而非直接与电路板5接触并电连接，使得敏感元4与电路板5之间的接触面积最小化，从而降低信号损失。
本发明的一些实施例中，敏感元4可以是任何适合的敏感元件，例如热释电敏感元。敏感元4可以接收通过外壳1上的光学窗口3入射的光辐射并产生电信号，该电信号由电路板5上的读出电路读出并输出。
本发明的一些实施例中，电路板5还进行了金属包边处理，即设有金属包边，该金属包边包覆电路板5的边缘。金属包边提供了对读出电路的电磁屏蔽，有效消除了噪声，提高了探测器的可靠性，使输出的信号更稳定，有效的提高了热释电单元探测器的响应、等效噪声功率（NEP）及探测率。
本发明的实施例中提供的热释电单元探测器结构简单、加工成本低，且可以实现读出电路的电磁屏蔽，消除噪声，使探测器提供高可靠性的信号输出。
以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。

Claims (8)

1.一种热释电单元探测器，其特征在于，包括：
底座；
引脚，所述引脚的第一端穿过所述底座并且延伸到与所述底座相距第一预定距离的位置处；
电路板，所述电路板设置在所述引脚的所述第一端处并支撑在所述第一端上，所述电路板包括面向所述底座的第一侧和与所述第一侧相反的第二侧，所述电路板上设置有读出电路，并且所述读出电路的输出端与所述引脚电连接；
敏感元，所述敏感元通过导电金属支撑腿支撑在所述电路板的所述第二侧上，并且所述导电金属支撑腿的两端分别与所述读出电路和所述敏感元电连接；
外壳，所述外壳密封连接到所述底座上并且与所述底座围成密封的收容空间，其中所述电路板和所述敏感元位于所述收容空间内，并且所述外壳上设有供光辐射穿过以入射到所述敏感元上的光学窗口。
2.如权利要求1所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述读出电路设置在所述电路板的第一侧和/或第二侧上。
3.如权利要求1或者2所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述敏感元与所述电路板相距第二预定距离。
4.如权利要求1所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述导电金属支撑腿支撑在所述敏感元的转角处。
5.如权利要求1所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述导电金属支撑腿通过导电银浆连接到所述敏感元上。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述引脚包括信号源引脚、漏极引脚和接地引脚。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述敏感元为热释电敏感元。
8.如权利要求1至5中任意一项所述的热释电单元探测器，其特征在于：所述电路板设有金属包边，所述金属包边包覆所述电路板的边缘。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105910719A (zh) * 2016-04-08 2016-08-31 电子科技大学 一种应用于热释电探测器的测试电路
CN108645521A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 东莞传晟光电有限公司 一种热释电传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128065A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線アレイセンサ装置
CN103413806A (zh) * 2013-08-23 2013-11-27 电子科技大学 热释电传感器封装结构
CN104296879A (zh) * 2014-08-27 2015-01-21 电子科技大学 一种太赫兹单元探测器
CN104458007A (zh) * 2014-12-12 2015-03-25 电子科技大学 一种热释电红外探测器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128065A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線アレイセンサ装置
CN103413806A (zh) * 2013-08-23 2013-11-27 电子科技大学 热释电传感器封装结构
CN104296879A (zh) * 2014-08-27 2015-01-21 电子科技大学 一种太赫兹单元探测器
CN104458007A (zh) * 2014-12-12 2015-03-25 电子科技大学 一种热释电红外探测器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105910719A (zh) * 2016-04-08 2016-08-31 电子科技大学 一种应用于热释电探测器的测试电路
CN105910719B (zh) * 2016-04-08 2018-08-10 电子科技大学 一种应用于热释电探测器的测试电路
CN108645521A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 东莞传晟光电有限公司 一种热释电传感器

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