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近年來，又出現了雙膜熱流傳感器，即在一個絕緣膜兩側分別噴覆兩個薄膜電阻，其阻值在 ’ 2 34之間。試驗中分別記錄兩個金屬薄膜的溫度變化，然后計算出通過絕緣膜的熱流。絕緣膜厚度 &’%，金屬膜厚 " ’%，受感部為 ,"5%% .,"%%。圖中示出的是一組熱流傳感器，共 &’個。將它粘貼在渦輪葉片表面上，便可測出整個葉片表面上的溫度發布，從而求出熱流大小。
5"薄膜應變傳感器
目前，已研制出能在 ’’-下測量應變的薄膜應變傳感器，它適用于壓氣機部件測量。這種傳感器不干擾會產生激振力的氣流，性能穩定、粘接牢固、工作可靠。薄膜材料應與基體（例如葉片）保持絕緣，因此也要有絕緣層。常用的絕緣材料為氧化鋁、氧化硅、二氧化硅和氮化硅，在溫度超過 /’-時，它們都具有合適的絕緣性質。薄膜應變傳感器只有 &’%厚，是常規應變片厚度的 , 1 /。其缺點是引線與薄膜連接易出問題，在被測材料產生蠕變時會損壞應變傳感器。
三、紅外傳感器
熱成像測量物體的表面溫度在搜索、跟蹤、制導、偵察、預警和遙感等方面都有著非常重要的應用。紅外熱成像系統主要用于測量發動機熱端部件表面的溫度、燃氣流溫度。這是一種非接觸測量，它不影響被測物體的溫度分布，響應很快，不像熱電偶和熱電阻那樣要求與被測物體達到熱平衡，它只接收物體的輻射。紅外成像的測溫范圍寬，如一臺 676型熱成像儀的測溫范圍為 8 (’ 2 &-，靈敏度達 " ,-，空間分辨率高，如點熱成像系統的取像速度為 &’幀 19，每幀 &條掃描線，每條掃描線 ,個像元，垂直和水平的掃描效率分別為 " 和 " ’，即 ,9內可測出 &萬個點，因此特別適合溫度場的測量。
美國多種飛機均裝有紅外裝置，如 :,’;、:16一 ,6、:,,,、:(;、6,、<’&7、:,,3、 63;、==一 ’5=>?@等分別安裝前視紅外裝置，夜間低空導航和瞄準紅外系統。前視紅外裝置用于白天、夜間或惡劣氣象條件下進行定位、捕獲和跟蹤敵機目標，或完成搜索、營救、海上巡邏、夜間導航、偵察和目標探測等任務。紅外圖像傳感器被用于制造紅外熱成像儀和紅外吊艙，它們也裝在飛機上用于探測、監視、導航與偵察。其他航空發達國家的飛機也裝用類似紅外系統。紅外圖像傳感器在建立現代化空軍方面是很重要的傳感器。
紅外光譜位于電磁輻射的可見光和微波波段之間，從 " 3/ 1 %延伸到 ,%。紅外光經過大氣時有許多波段范圍將被大氣中的各種氣體吸收，只有不被吸收的才能透過大氣到達傳感器。那些不吸收紅外輻射的波段稱之為“大氣窗口”。大氣窗口有 5個。即 , 2&"
•,&3’•
 
"”， %&和 ’ % "(&，分別稱為近紅外波段、中紅外波段和遠紅外波段。最常用是后
兩個波段。
)熱成像系統
光學系統先將目標的紅外輻射匯集，經光譜濾波和光機掃描，聚焦到探測器的紅外元
件的陣列上，探測器將強弱不同的輻射信號轉換成電信號，然后經放大和視頻處理，形成視
頻信號，再送至顯示器。
熱成像系統有兩種類型：光機掃描型和非光機掃描型。前者是通過光機掃描使單元探
測器依次掃過目標的各部分，形成目標的二維圖像。后者是利用多元探測器面陣，使探測
器中的每個單元與目標的一個微元面相對應，因此無需光機掃描，常用的凝視型熱成像系
統即屬于此種類型。近幾年由于超大規模的硅集成電路技術的迅速發展，目前已能獲得高
均勻響應度、高度的探測器面陣，使非掃描型熱成像技術取得很大發展。圖 ’ *+ *示出
非掃描的凝視型熱成像系統的原理框圖。
凝視型熱成像系統無須光機掃描機構，簡化了結構，大大提高了熱成像系統的快速響
應特性，故很適合于動態測溫。其缺點是測溫范圍受探測器光譜響應范圍的限制，改變測
溫范圍時。要更換探測器和相應的處理軟件。
,)紅外圖像傳感器
目前，有兩種紅外攝像器件：混合式紅外攝像器件和單片式紅外攝像器件。它們是紅
外成像系統的核心，即是紅外圖像傳感器。
（）混合式紅外圖像傳感器
此種圖像傳感器的像感部和讀出部是用不同材料制成的。通常用硅 --.（電荷耦合器
件）制作信號讀取部分，而用其他材料制作像敏感部分。探測器可以與 --.直接耦合，即
探測器電流直接注入存儲勢阱。 --.和探測器陣列一起被設置在焦平面上，并置于杜瓦瓶
內。由于 --.信號處理能力有限，所以直接耦合式適用于光敏二極管和摻雜半導體等偏
置電流小的探測器，以及要求積分時間短的掃描系統。
另一種耦合模式是間接的。紅外輻射并不直接變換為信號電荷，而是用來控制注入
--.讀出溝道的電荷量，其電勢由照度控制，這樣流人 --.的電荷量便和照度大小成一定
比例關系。
采用 --.的混合式紅外像感器常采用并行掃描和串行掃描。并行掃描模式中，紅外探測器感應的電荷并行打入 --.，然后在 --.中串行輸出。串行掃描模式是用幾個像元（或一個像元）掃描一個場。這種方法均勻性較好 )但靈敏度低。（,）單片式紅外圖像傳感器這是一種感光部分和讀取部分集成在一塊芯片上的像感器。目前，發展快的是窄禁帶半導體型（本征焦平面陣列）和硅肖特基勢壘型。
窄禁帶（本征窄帶）半導體的吸收限制在紅外波譜范圍內。把紅外探測器陣列和 --.
多路傳輸集成在同一塊窄禁帶半導體襯底上，便得到窄禁帶半導體紅外像感器件。用于制
造這類像感器的材料要求合適的介電常數；壽命長；襯底摻雜濃度低。常用材料是 /012和
34-567。
硅肖特基勢壘型是利用硅上面直接淀積金屬而制成肖特基勢壘（由于金屬與半導體的 •,98•
 
功函數不同，當它們接觸時，電荷發生重新分布，形成空間電荷區，使半導體的能帶彎曲。在出現阻擋層時，能帶彎曲形成表面勢壘，稱為肖特基勢壘）。當紅外輻射作用于金屬電極表面時，被金屬吸收并產生“熱”電子，其中能量超過金屬— ——硅勢壘高度的，便注入硅表面，中和耗盡層內的離化粒子。這個過程使耗盡層縮小并使肖特基勢壘降低，降低的量正比于光信號強度。在幀周期結束時，單元恢復到起始耗盡電平。這個復位電流便提供圖像視頻信號。通過 "讀出，也可以用電子束選址讀出。
　
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