用于气体检测的中红外探测器温控系统设计

• 作者: 叶松 张文涛 施海亮 李志伟 汪杰君 熊伟 王新强 白云飞
• 来源期刊: 大气与环境光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 中红外探测器 温度控制 热电制冷器 ADN8830
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 环境光学监测技术
• 页码范围: 351-358
• 页数: 8页
• 分类号: TP272
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-6141.2019.05.005

摘要

硒化铅(PbSe)中红外探测器是CO气体检测仪中的核心部件,其响应率会随温度变化.对中红外探测器进行精确的温度控制可以有效地改善系统稳定性,提高检测系统信噪比.首先分析了PbSe探测器温度特性,根据CO检测仪设计指标提出了温控系统的高稳定性要求;介绍了热电制冷器(Thermoelectric cooling,TEC)的工作原理;提出了基于温湿度控制芯片ADN8830的温度控制方案并设计了输入电桥电路、TEC功放电路和PID补偿电路.根据设计方案搭建了实验测试系统在室温环境下进行测试.测试结果表明:该温控系统应用于大气CO浓度检测仪器可在30 s内进入稳定状态,且1 min内温度波动小于±0.02℃,优于CO检测仪1 ppm精度指标所需的温度波动不大于士0.1℃的要求.