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一种典型的光学式结冰传感器为光纤式结冰传感器,是用两根同心结构的光纤,中心圆形为发射光纤,可以发出红外光;外围圆环形为接收光纤,可以接受和检测散射和反射回来的红外光。
一种典型的电学式结冰传感器为电容式结冰传感器。电容式结冰传感器基于冰、空气和水介电常数的不同来判断电极之间的介质是冰、空气还是水。将多组电极对等距排列,每个电极对为一个结冰检测刻度,总的结冰厚度就等于相邻电极对的距离和介质是冰的电极对的个数的乘积。
美国NASA曾提出过一种微加工工艺制作的电容式结冰传感器,敏感结构是一个7微米厚度薄膜,整个薄膜为扩散硅层,作为电容的公共电极。用静电键合工艺将薄膜和一个有HF腐蚀的凹槽的pyrex玻璃键合到一起,将凹槽封闭为电容间隙。凹槽里有两个同心的方形电极,中心正方形的为驱动电极,外围回字形的为检测电极。驱动电极和公共电极之间加静电,平膜变形。检测电极和公共电极之间的电容称为检测电容。平膜上有结冰时,结冰增大了平膜刚度,使平膜变形量减小,检测电容两电极之间的距离增大,检测电容减小。通过检测电容的减小量来确定结冰厚度。
根据结冰传感器的安装方式,可将结冰传感器分为扁平安装结冰传感器和非扁平安装结冰传感器。扁平安装就是结冰传感器安装到被测物表面后,结冰检测面和物体表面平齐,这样传感器表面和物体表面的环境因素相同,可以更准确地感知物体表面结冰情况。非扁平安装结冰传感器安装后检测面和物体表面不平齐,表现为一个物。显然物表面与物体表面会有很大差异,如物体表面的层流流体到物处就有可能形成局部湍流。结冰传感器和被测物体表面环境因素不同,会造成结冰情况的不同,结冰传感器检测到的结冰就有可能不由物体表面一致。
红外线传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出用,红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来,可是事实上不是如此,凡是存在于自然界的物体,如人类、火、冰等等全部都会射出红外线,只是其波长因其物体的温度而有差异而已。人体的体温约为36~37°C,所放射出峰值为9~10μm的远红外线,另外加热至400~700°C的物体,可放射出峰值为3~5μm 的中间红外线。
红外传感器是红外探测系统中很重要的部件,但它很娇气,使用中如果不注意就有可能导致红外传感器损坏。因此,红外传感器在使用中应注意以下几点:
(1)注意了解红外传感器的性能指标和应用范围,掌握它的使用条件。
(2)关注传感器的工作温度,一般要选择能在室温下工作的红外传感器,便于维护。
(3)适当调整红外传感器的工作点。一般情况下,传感器有一个佳工作点。只有工作在佳工作点时,红外传感器的信噪比大。
(4)选用适当前置放大器与红外传感器配合,以获取佳探测效果。
(5)调制频率与红外传感器的频率响应相匹配。
(6)传感器的光学部分不能用手摸,擦,防止损伤与沾污。
(7)传感器存放时注意防潮,防振,防腐。
江苏天嘉电子科技发展有限公司是一家集科研、开发、生产销售于一体的综合性企业。本公司汇集了一批专业技术人才。建于1995年,现有液位仪表生产线、电磁阀生产线、流量计生产线等。生产的产品广泛用于:冶金、化工、石油、食品、轻工、纺织、橡胶、造纸、制药、造船、建筑及污水处理、民用太阳能热水器等行业。企业拥有国内先进的生产设备、高科技检测手段、并实行全过程的质量管理、产品质量可靠、品种齐全、畅销全国以及出口韩国,日本,泰国,越南,印度,香港,台湾等地。深受广大用户欢迎和信赖。
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