Eltec Instruments 热释电探测器 Pyroelectric Detectors
产品概述
Eltec Instruments 是全球钽酸锂热释电探测器标杆厂商，总部位于美国佛罗里达州代托纳海滩，拥有自研晶体、封装、信号处理全产线。全系热释电探测器采用单晶LiTaO₃（钽酸锂）传感芯片，依托自有专利悬浮封装工艺，室温无制冷即可实现超宽光谱高灵敏红外辐射检测，覆盖真空紫外至毫米波全波段，是光谱分析、气体监测、火焰探测、工业测温核心传感器件。
一、工作核心原理
热释电探测器属于热型红外传感器，依靠热释电效应实现光电转换：
- 入射辐射（红外/激光/紫外）透过窗口滤光片照射钽酸锂晶体；
- 晶体吸热产生温度变化，自发极化电荷发生改变，输出微弱电信号；
- 内置JFET源跟随器/集成放大电路完成阻抗匹配，输出可采集电压/电流信号；
- 仅对辐射强度变化量响应，恒定辐射无输出，需搭配斩波器调制光源使用。
相比热电偶、热敏电阻，Eltec热释电探测器响应度高出4个数量级，电路适配难度更低；晶体居里温度610℃，长期使用无退极化、无零点漂移，稳定性远超陶瓷、TGS材质传感器。
二、产品三大核心组成单元
1. 光学滤光窗口
- 可选锗、硒化锌、蓝宝石、溴化钾等窗口材料
- 定制带通滤光片，锁定CO₂、甲烷、火焰特征红外波段
- 屏蔽可见光杂散光，降低环境光干扰
2. 钽酸锂传感芯片
- 单晶LiTaO₃，无晶相突变、无老化失敏
- 单/双元/双通道/热补偿多元结构可选
- 专利环形悬浮封装，降低麦克风效应、优化热时间常数
3. 集成信号电路
- 内置JFET源跟随器、增强型电压放大模块
- 低输出阻抗，适配后端采集仪表、单片机
- 静电保护电路，耐受工业复杂电磁环境
三、主流产品型号分类
| 系列类型 | 代表型号 | 核心特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 单通道标准型 | Model 400 / 406 | TO-5封装，0.1~1000μm超宽光谱，通用基础款 | 激光能量检测、红外测温、实验室光谱仪 |
| 高增益增强型 | 406M39 | 增强电压电路，响应度大幅提升，外接电阻可调增益 | 人体感应、照明控制、小型气体检测仪 |
| 热补偿单通道 | 407M56 | 内置温度补偿结构，蓝宝石密封窗口，CO₂检测专用 | 工业CO₂监测、环境气体分析仪 |
| 双通道差分型 | Model 459 | 双钽酸锂感光元，光学隔离，双色测温、差分抗干扰 | 火焰监测、液体ATR衰减全反射、双色高温计 |
四、核心产品优势
- 超宽光谱响应：0.1μm真空紫外至1000μm毫米波，光谱平坦无选择性衰减；
- 室温免制冷：无需液氮/半导体制冷，设备体积小、整机功耗低；
- 长期高稳定性：单晶钽酸锂无退极化，-55℃~125℃存储稳定，年漂移极小；
- 低麦克风效应专利悬浮安装，隔绝震动、气流噪声干扰；
- 多规格可定制：感光元尺寸、滤光波段、封装（TO-5/TO-39）、电路模式均可按需改型；
- 高探测率D*典型值可达1×10⁸ cm·Hz¹ᐟ²/W，弱辐射信号检测能力优异。
五、全场景应用领域
工业检测
- 非接触红外高温测温
- CO₂、甲烷、碳氢气体在线分析
- 工业炉膛火焰监控、熄火保护
- 脉冲激光功率/能量实时监测
科研与医疗
- 傅里叶红外光谱仪FTIR
- 液体ATR衰减全反射检测
- 医用呼吸气体、血氧红外监测
- 实验室光学辐射标定设备
安防与智能控制
- 被动红外入侵报警PIR
- 人体感应灯光、空调自动控制
- 机器人人体靠近感应模块
航空航天
- 机载红外辐射探测传感器
- 空间环境光谱监测单元
六、选型关键参数参考
选型三要素
1. 感光元件结构：单通道（低成本通用）/双通道差分（抗干扰双色检测）/热补偿型（宽温气体检测）；
2. 光学窗口滤光片：根据目标气体/辐射波长选择对应带通窗口；
3. 输出电路模式：标准源跟随器、增强电压型、电流放大型，匹配后端采集电路阻抗。
常规电气参数区间：供电3~14VDC，静态电流3~12μA，工作温度-10℃~+50℃，存储-55℃~125℃，输出阻抗低，单电源即可驱动。