用于气体检测的中红外探测器温控系统设计

作者：白云飞; 叶松; 李志伟; 施海亮^*; 熊伟; 王新强; 汪杰君; 张文涛

来源：大气与环境光学学报, 2019, 14(05): 351-358.

DOI：10.3969/j.issn.1673-6141.2019.05.005

• 中红外探测器
• 温度控制
• 热电制冷器
• ADN8830

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±0.1℃的要求。

• 单位
  桂林电子科技大学; 自动化学院; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 中国科学院安徽光学精密机械研究所