紫外線傳感器應用環境及溫度影響

2021-01-08 電子發燒友
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紫外線傳感器應用環境及溫度影響

周碧俊 發表於 2018-07-22 10:59:00

紫外線傳感器   UV傳感器

紫外線傳感器又稱UV傳感器， UV固化機是能夠發出可利用的強紫外線的一種機械設備。它已被廣泛應用於印刷、電子、建材、機械等行業。UV固化機的種類和樣式因其所光固的產品不同而有所不同，但其最終的目的是一致的，就是用來固化UV油漆或UV油墨等。UV固化裝置由光源系統、通風系統、控制系統、傳送系統和箱體等五個部分組成。

UV光源系統的不同，也決定了監測其光源強度的紫外線傳感器使用具有一定的差異，目前市面上常見的UV固化機中大部分使用的是UV汞燈，在噴塗行業，印刷行業，鞋業方面，木業方面，PCB、LCD行業（金屬滷素燈管）工藝品上光等領域都有UV固化的身影。使用此類光源時，會產生大量的熱量。會導致燈管附近的溫度偏高，溫度一般可達到100℃左右，目前紫外線傳感器的基材大致分為GaN，SiC和GaP。GaN基材的傳感器耐溫不能超過85℃，GaP基材的耐溫範圍大約在125℃以內。SiC材質的傳感器耐溫值可以達到170℃。

一般在高溫UV固化中，推薦使用專門用於高溫固化中的UV-Cure-HT，該傳感器的使用環境溫度範圍是-55℃~170℃。傳感器是微弱電流輸出，一般配備一個信號處理板一起使用，該板的輸出為0-5V或者4-20mA。

傳感器能選擇檢測波段包含BroadbandUV，UVA，UVB，UVC，UV-Index，Bluelight andUV+VIS，檢測光譜範圍曲線如下所示:

探頭在出廠時就會將傳感器的輸出進行校準，會根據提供的檢測範圍來校準輸出，輸出與光強呈線性關係，傳感器具體校準範圍如下圖：

針對不同檢測強度的高溫固化中我們都能提供完美的解決方案。

針對一般的溫度（80℃以下），只要是對應波段的傳感器均能滿足大部分的需求，一般傳感器或者內置放大的電流的傳感器能承受的溫度範圍均在85℃內。在溫度範圍內工作，傳感器主要需要考慮的因素就是傳感器能承受的最大輻射強度。

一般來說GaN系列材質的傳感器能夠承受的最大輻射強度大約為100mw/cm2，建議傳感器在沒有安裝衰減器時，紫外線的輻射強度不要超過50mw/cm2，高強度的輻射強度會大大降低紫外線的壽命，但是SiC材質的傳感器能很好的承受高強度輻射。


檢測範圍為190-570nm（445nm峰值響應）的GaP材質的紫外線傳感器TOCON-GAP9的檢測範圍可以從420uw/cm2到4.3W/cm2，由於內部集成有放大電路，故使用溫度範圍是-25~85℃。0-5V輸出方式，傳感器的光譜響應圖如下：

針對365nm，385nm，405nm等波段的傳感器，目前市面上質量比較好的主要有工採網從國外進口的紫外線傳感器 - GVBL-S12SD和可見光傳感器 - GVGR-S11SD此類產品，此類產品均有貼片式封裝和TO封裝模式，也可以做成探頭，高溫型UV探頭主要是通過光纖方式來測量紫外線強度。此類產品具體曲線圖如下所示：

基於此類傳感器的探頭形狀如下：

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