Что такое болометр: схема и ее работа

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Американский ученый Сэмюэл П. Лэнгли изобрел первый болометр в 1880 году. гальванометр а также Мост Уитстона используется для создания прогиба. Здесь генерируемое отклонение может быть пропорционально интенсивности излучения, используемого для крошечных отклонений. Следующий болометр в основном включает в себя 4-платиновые затворы, каждый из которых имеет последовательность полос. Расположение этих полос может быть выполнено в плечах моста сопротивления. Эти решетки расположены напротив плечей моста. Таким образом, болометр используется для измерения излучения, когда температура черной металлической полосы на конце моста сопротивления повышается. В этой статье обсуждается обзор болометра, работа, схема, преимущества и применение.

Что такое болометр?

Определение: Инструмент, который используется для обнаружения и измерения микроволнового излучения и тепла, известен как болометр. Это устройство работает с использованием термочувствительного резистивного элемента, где сопротивление этого элемента будет изменяться в зависимости от температуры. Наиболее часто используемые резистивные элементы - это Barretter и Термистор . Скорость, а также чувствительность этого устройства могут быть изменены путем изменения теплового сопротивления болометра, а также окружающей его среды. Но чувствительность и скорость обратно пропорциональны направлению теплового сопротивления. Следовательно, чувствительный болометр часто работает медленно.




Болометр рабочий

Болометр включает поглощающую часть, состоящую из небольшого металлического слоя. Подключение этой части может производиться через термобак при помощи термопары. Как только излучение попадает в поглощающую часть, его температура будет изменяться в пределах температуры. Таким образом, по сравнению с пластовой температурой эта температура высока из-за поглощения излучения поглощающей частью.

Тепловая постоянная времени внутреннего может быть эквивалентна соотношению теплоемкостей между абсорбирующим элементом, а также резервуаром. Следовательно, изменение температуры измеряется непосредственно через резистивный термометр, подключенный к абсорбирующей части. Иногда сопротивление поглощающих частей используется для расчета изменения температуры.



Схема болометра

Принципиальная схема болометра представлена ​​ниже. Его можно выполнить в виде моста, в котором одно плечо включает термочувствительный элемент. резистор . Этот резистор можно разместить в поле микроволновой энергии, где можно измерить мощность.

Схема болометра

Схема болометра

Этот резистор поглощает измеряемую мощность, потому что внутри него выделяется тепло. Это выделяемое тепло может изменить сопротивление элемента. Изменение сопротивления можно измерить по мостовой схеме.


Создание болометра может быть выполнено с использованием комбинации дифференциального усилителя и генераторов. Если цепь неуравновешена, она будет колебаться. Резистивный элемент в измерителе будет поглощать мощность, чтобы сбалансировать схему. Таким образом, мостовую схему можно сбалансировать, регулируя смещение постоянного тока.

Схема болометра может быть размещена в микроволновом поле. Таким образом, излучение может поглощаться элементом, увеличивая их температуру и вызывая изменение их сопротивления.

Неравенство будет происходить в обратном направлении из-за сопротивления холоду. Таким образом, выходной сигнал генератора будет уменьшен из-за дисбаланса, чтобы сбалансировать мостовую схему. Сниженную мощность в цепи можно измерить электронным вольтметр так что он отображает увеличенную мощность через осциллятор. Эта мощность может поглощаться в микроволновом поле через резистивный элемент.

Мост болометра в основном состоит из двух элементов, к которым относятся следующие.

Барреттер

Барреттер - это один из видов проволоки, сделанный из металла. Этот провод обладает положительным температурным коэффициентом. При повышении температуры температура металлической проволоки также увеличивается.

Термистор

Термистор - это один из видов теплового резистора, который может быть изготовлен из полупроводникового материала. Основным свойством этого является отрицательный температурный коэффициент, что означает, что при повышении температуры их сопротивление будет уменьшаться.

Итак, барреттер - это очень чувствительный металлический провод по сравнению с термистором. Это часто используется для измерения мощности в диапазоне 0,01–10 мВт. Для измерения мощности, превышающей 10 мВт, используется комбинация болометра и аттенюатора.

Новый болометр

Новые устройства-болометры просты, быстрее и охватывают больше длин волн. Они разработаны в лабораторных условиях и используются для измерения всей энергии, которая переносится через полученные фотоны электромагнитного излучения. Это излучение исходит от далеких галактик и имеет форму радиоволн, видимого света, микроволн и других частей спектра.

Новые болометры полностью отличаются от традиционных болометров, поскольку в них используется металл для поглощения излучения, а также для измерения повышенной температуры. Есть и другие болометры, которые полагаются на колебания атомов в материале, чтобы уменьшить его отклик.

Преимущества

Главный преимущества болометра включая следующее.

  • Эти приборы очень эффективны с точки зрения разрешения по энергии и чувствительности по сравнению с другими консервативными детекторами частиц.
  • Эти инструменты не нуждаются в охлаждении, потому что они работают при комнатной температуре.
  • Они также могут рассчитывать неионизирующие элементы, фотоны и ионизирующие частицы и фотоны.

Приложения

Главная применения болометра включая следующее.

  • Болометр - чрезвычайно чувствительное устройство, используемое для обнаружения электромагнитного излучения или тепла.
  • Новые области применения этого устройства - тепловидение, наука, мониторинг удаленной окружающей среды, солнечные зонды и связь в ТГц диапазоне.
  • Он используется в детекторах частиц, тепловизионных камерах, сканерах отпечатков пальцев, обнаружении лесных пожаров, обнаружении скрытого оружия, воздушном наблюдении и астрономических приложениях.

В настоящее время часто используются современные болометры, поскольку платину прибора можно заменить полупроводниковой лентой. Это устройство имеет очень высокий коэффициент сопротивления при высоких температурах, что делает его более чувствительным.

Таким образом, это все о обзор болометра альтернативное название этого устройства - калориметр. Это один из типов детекторов, который в основном используется для частиц или излучения, а также для обнаружения света в миллиметровых волнах и дальнем инфракрасном диапазоне. Вот вопрос к вам, в чем недостатки болометра?