[实用新型]具有零点温度补偿的热释电传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体而言涉及一种具有零点温度补偿的热释电传感器。

背景技术

红外热释电传感是微电子与固体电子领域的一种集成设计，广泛用于消防、化工气体的检测并智能量化显示气体参数、红外检测报警、红外遥控、光谱分析等领域。环境温度的变化会影响热释电传感器内部组件的特性，使传感器的信号和噪声发生偏移，特别是温度梯度会使传感器的输出信号产生波动，增加输出的不稳定性。热释电传感器的响应率、偏置电压和噪声都随温度升高而增大，其中，响应率与温度成线性关系，偏置电压在温度越高时增加越快，噪声则在门电阻阻值越大时增加越明显。温度梯度会使热释电传感器产生一个极大的低频信号，甚至超出前置放大器的工作范围，对前置放大器造成损坏，这种影响的程度与热释电传感器的时间常数有关，时间常数越大，传感器对温度梯度越敏感。门电阻阻值越小的传感器稳定性越高。但是，门电阻阻值的平方根与噪声成反比，当门电阻的阻值减小时，传感器的噪声会同时增大。例如，当我们通过减小门电阻的阻值使传感器的稳定性提高到原来的9倍时，传感器的探测率也会降至原来的三分之一。

改善传感器结构，可以减小时间常数，降低温度梯度的影响，但是无法将温度梯度影响降低到理想情况。急需一种能够温度补偿且不影响其他性能参数的热释电传感器。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种具有零点温度补偿的热释电传感器，该热释电传感器能够将温度影响降低到最小，使热释电传感器的测量结果更为精确。

为达成上述目的，本实用新型提出一种具有零点温度补偿的热释电传感器，所述热释电传感器包括基座、封帽、引脚、滤光片、第一热释电探测元、前置放大器、第二热释电单元、遮光元件；

所述基座的上端设置有上凸台，该上凸台的外径小于等于所述封帽的内径，基座的上端对应插接在封帽的下端内；

所述引脚设置在所述基座的下端；

所述前置放大器设置在所述上凸台上表面，其输出端与所述引脚连接；

所述第一热释电探测元与所述前置放大器电连接，并设置在前置放大器上方；

所述第二热释电探测元与所述前置放大器电连接，并设置在前置放大器上方；

所述第一热释电探测元与所述第二热释电探测元电连接，且两者相邻放置；

所述遮光元件设置在所述第二热释电探测元外表面上；

所述封帽的顶端设置有一开口，该开口位于所述第一热释电探测元和第二热释电探测元正上方；

所述滤光片设置在所述封帽的顶端开口内侧，贴附在封帽顶端内壁上；

所述封帽内腔为真空状态。

进一步的实施例中，所述上凸台侧面与封帽内壁之间的缝隙填充有绝缘密封材料。

进一步的实施例中，所述滤光片为带通滤光片。

进一步的实施例中，所述封帽采用金属材质。

进一步的实施例中，所述上凸台侧面与封帽内壁之间的缝隙填充有绝缘密封材料。

进一步的实施例中，所述滤光片为带通滤光片。

进一步的实施例中，所述前置放大器、第一热释电探测元与第二热释电探测元集成封装在单个芯片内。

进一步的实施例中，所述第一热释电探测元包括热释电晶体，以及镀在热释电晶体两面的金属电极；

所述第二热释电探测元与第一热释电探测元结构相同。

进一步的实施例中，所述前置放大器为场效应管，该场效应管的源极电阻小于等于100KΩ。

进一步的实施例中，所述第一热释电探测元的正极与所述第二热释电探测元的负极相连，再连接至所述前置放大器的栅极；

所述第一热释电探测元的负极与第二热释电探测元的正极相连，再连接至所述前置放大器的源极。

进一步的实施例中，所述第一热释电探测元的正极连接至所述前置放大器的栅极；

所述第一热释电探测元的负极与第二热释电探测元的负极连接；

所述第二热释电探测元的正极连接至所述前置放大器的源极。

由以上本实用新型的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于，本实用新型的具有零点温度补偿的热释电传感器，能够将温度影响降低到最小，使热释电传感器的测量结果更为精确。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。