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热电堆功率探头,已安装

更新时间:2024-05-27

简要描述:

热电堆功率探头,已安装
安装在PCB上的TD2X、TD4X或TD10X
高灵敏度,用于低至100 µW的功率测量
集成热敏电阻
两个Ø3.3 mm安装孔
安装在铝板上的高功率探头

热电堆功率探头,已安装

  • 安装在PCB上的TD2X、TD4X或TD10X

    • 高灵敏度,用于低至100 µW的功率测量

    • 集成热敏电阻

    • 两个Ø3.3 mm安装孔

  • 安装在铝板上的高功率探头

    • 有源区:Ø15.0 mm

    • 上升时间快:0.6 s

    • 四个半径1.6 mm的四分之一圆弧切角安装点

这些已安装的热敏探头安装在PCB或铝板上,基于热电堆。每个探头包含用于电连接的焊接端子和用于将器件安装到散热器的机械特征。它们的尺寸紧凑,适合空间有限的应用。TD2XP为高灵敏度探头,安装在带有导通接触点和地层的PCB上。TD4XP和TD10XP也是高灵敏度探头,安装在金属基PCB上。TD2XP、TD4XP和TD10XP均包含热敏电阻。如果使用了恰当的散热器,TD15A中的高功率探头兼容高达50 W的入射光功率,且铝质安装板有助于热管理。

热电堆功率探头,已安装

  • 需要安装在合适的散热器上。如需安装指导和其他信息,请看操作指导手册。

  • 损伤阈值

  • 典型的自然响应时间(0 - 95%)

热电堆功率探头,已安装

热电堆功率探头,已安装

工作原理

热电堆功率探头,已安装

这些未安装和已安装的热敏功率探头基于热电堆。探头上面一层为吸光材料,外观呈灰色。与吸收材料直接相邻的是具有热传递性质的多个热电偶。热电偶由两种不同的金属相互接触制成,接触点称为结点。热电偶层的另一侧必须热耦合到散热器。热电偶串联,节点交替与吸收体和散热器紧密相邻。热电偶的轴向(或矩阵)配置如图1所示。

吸收材料将入射光能转换成热能。热流从吸收体通过热电偶到达散热器并在那里消散。与吸收材料相邻的热电偶结点温度要高于相邻散热器的结点温度。这种排布利用热电(Seebeck)效应,相邻结点的温差按比例产生电压差。多个热电偶串联连接时,电压将增加。

轴向配置的探头,包括这些未安装和已安装的热敏功率探头,都可以实现微瓦级高分辨率,同时能够提供相对较快的响应时间。这些探头可以探测数瓦的光功率,这主要是受吸收材料厚度所限。

将探头安装到散热器

热敏探头必须保持机械稳定并安装在恰当的散热器上,从而消散吸收的入射光热量。为了确保探头充分冷却,请选择具有高导热率的散热器,并按照操作指导手册第2章中的热集成指导操作。安装方法包括使用导热胶带、导热胶和焊接。热敏探头达到机械稳定并安装到散热器后,就可以对探头进行电气连接了。

未安装的热敏探头
如果是未安装的热探头,且选择的散热器无法提供足够的机械稳定性,那么,必须先将探测器安装在可以提供必要的机械稳定性且与散热器热耦合良好的基板上。然后,将基板安装到合适的散热器上。

如果所选的散热器可以提供足够的机械稳定性,则可以将未安装的热敏探头直接安装到散热器上。

已安装的热敏探头
当热敏探头安装在能够提供足够机械稳定性但散热不足的PCB或其他基板上时,则应将基板安装到合适的散热器上。这适用于所有这些已安装的探头,包括热敏位置探测器。

自然响应、探头时间常数和功率测量预估

热敏探头的典型自然响应是测量探头针对从黑暗到稳定照明的瞬时转变的响应。阶梯函数照明刺激产生的实测响应可以使用指数函数模拟,它和描绘电容放电速度的函数类似。图2展现了我们S415C热敏功率探头测得的自然响应。(S415C安装在散热器上,且经过校准,包含一个C系列接头,可与我们的功率计表头一起使用)。

探头时间常数表示探头响应到达最大值的99%所需的时间。Thorlabs功率计表头采用的定义是当探头达到99%水平的时长相当于5个探头时间常数。在图2中,虚线表示99%响应水平,红色方点表示单个探头时间常数过后的响应值。已知探头的自然响应特征函数后,我们能够在探头读数稳定前使用特征函数模拟和预测最终的功率读数

防止热敏功率探头受到热扰动

如要取得最准确的结果,热敏功率探头在工作时不能受到气流和其它热扰动的影响。否则,测量结果会有漂移。这一点对于低功率高分辨率探头尤其重要。所有热敏功率探头都不建议手持使用,因为体温传输到探头或散热器会降低测量准确度。

热电堆功率探头,已安装

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