[發明專利]一種熱型紅外探測器性能測試方法

有效

• 申請號: 202110372282.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113091918B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 侯影;傅劍宇;劉超;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 無錫物聯網創新中心有限公司
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;陳麗麗

1.一種熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，包括：

S110、將熱型紅外探測器置于環境溫度為T₀的真空環境中；

S120、以恒流源偏置電流I₀為熱型紅外探測器施加時長為t的自熱功率P₀，并記錄所述熱型紅外探測器達到熱平衡時的輸出電壓變化量ΔV₀；

S130、根據所述熱型紅外探測器達到熱平衡時的輸出電壓變化量-表面溫度函數關系計算所述熱型紅外探測器的表面溫度T_c，以及根據所述熱型紅外探測器達到熱平衡時的自熱功率-熱導函數關系計算所述熱型紅外探測器的熱導值G；

S140、改變所述恒流源偏置電流I₀的大小，重復步驟S120和步驟S130，獲得多組不同的熱型紅外探測器的表面溫度和熱導值，并擬合建立熱型紅外探測器的熱導-表面溫度函數關系；

S150、根據所述熱型紅外探測器的熱導-表面溫度函數關系，提取所述熱型紅外探測器的發射率ε；

S160、根據所述熱型紅外探測器的發射率-紅外吸收率函數關系，提取熱型紅外探測器的紅外吸收率η；

S170、獲取熱型紅外探測器的噪聲V_n；

S180、根據熱型紅外探測器的等效溫差-噪聲-紅外吸收率的函數關系，獲得所述熱型紅外探測器的噪聲等效溫差NETD；

所述獲得多組不同的熱型紅外探測器的表面溫度和熱導值，包括：

獲得不少于10組不同的熱型紅外探測器的表面溫度和熱導值。

2.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述熱型紅外探測器的表面溫度T_c高于環境溫度T₀的溫差不小于100℃。

3.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述熱平衡表示熱型紅外探測器的自熱功率達到恒定，產生的焦耳熱與熱型紅外探測器的散熱達到動態平衡的狀態。

4.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述熱型紅外探測器的熱導表示包含固體熱導和輻射熱導的總熱導。

5.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述獲取熱型紅外探測器的噪聲V_n，包括：

給所述熱型紅外探測器施加正常工作的偏置源，測得所述熱型紅外探測器的噪聲V_n；

其中所述偏置源包括電壓源和電流源，施加的所述偏置源的類型與所述熱型紅外探測器的類型相關。

6.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述熱型紅外探測器的類型包括熱阻型紅外探測器、二極管型紅外探測器和熱電堆型紅外探測器中的任意一種，其中所述熱阻型紅外探測器、二極管型紅外探測器和熱電堆型紅外探測器均包括薄膜式和諧振腔式兩種類型。

7.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述真空環境的真空度不大于0.1Pa。

8.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，所述自熱功率P₀的施加時長t大于或者等于熱型紅外探測器的時間常數的10倍。

9.根據權利要求1所述的熱型紅外探測器性能測試方法，其特征在于，

所述熱型紅外探測器達到熱平衡時的輸出電壓變化量-表面溫度函數關系的表達式為：

T_c＝Z(ΔV₀,T₀)；

所述熱型紅外探測器達到熱平衡時的自熱功率-熱導函數關系的表達式為：

G＝S(P₀,T₀,T_c)；

所述熱型紅外探測器的熱導-表面溫度函數關系的表達式為：

G＝F(T_c,T₀)；

所述熱型紅外探測器的熱導-發射率函數關系的表達式為：

ε＝H(G)；

所述的熱型紅外探測器發射率-紅外吸收率函數關系，為：

η＝Q(ε)；

所述熱型紅外探測器的噪聲等效溫差-噪聲-紅外吸收率的函數關系的表達式為：

NETD＝U(V_n,η)。