用于气体检测的中红外探测器温控系统设计

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±0.1℃的要求.