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知識(shí)普及|紅外熱電堆傳感器詳解
時(shí)間:2019-07-18 09:18來源:蘇州長顯科技研發(fā)中心 作者:長顯科技 點(diǎn)擊:4126次
任何物體只要在絕對(duì)零度以上時(shí)，都會(huì)以一定的波長向外輻射能量，只是在低溫段的輻射能量很弱。
常溫下，自然界的所有物體都是紅外輻射的發(fā)射源，只是紅外輻射的波長不同。例如，人體溫度37℃，紅外輻射波長為9~10μm；400～700℃物體的紅外輻射波長為3~5μm。
非接觸式測溫傳感器就是利用物體的輻射能量隨溫度而變化的原理制成的。
紅外熱電堆傳感器將吸收的紅外輻射轉(zhuǎn)化為熱能，并把溫度變化轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)，放大顯示出來。
熱電堆作為一種非接觸紅外測溫傳感器，不需要直接接觸被測物體就可以快速測得物體表面溫度，可以測量高溫的、危險(xiǎn)的或移動(dòng)的物體，且不會(huì)污染或損壞被測物體。
目前，它在額溫槍、耳溫槍、智能家電、燈具開關(guān)、食品溫度檢測等領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。
根據(jù)2013年中華人民共和國政府代表在熊本簽署的《關(guān)于汞的水俁公約》，自2020年起，各締約國禁止生產(chǎn)及進(jìn)出口含汞產(chǎn)品，因此電子體溫計(jì)將代替水銀體溫計(jì)，成為家家戶戶必備的額溫槍、耳溫槍。
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電子體溫計(jì)就是采用熱電堆型紅外傳感器，將人體輻射的紅外線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化，從而顯示出人體溫度。相比傳統(tǒng)水銀溫度計(jì)，電子體溫計(jì)具有更安全，讀數(shù)直觀，時(shí)間短，精度高等優(yōu)點(diǎn)。
熱電堆是基于賽貝克效應(yīng)機(jī)理，兩種具有不同塞貝克系數(shù)的材料相互串接構(gòu)建的閉環(huán)回路(即一對(duì)熱電偶)，兩串接處中溫度較高的一端通常被稱作“熱結(jié)”，較低的一端被稱作“冷結(jié)”，材料中載流子沿著溫度梯度降低的方向移動(dòng)，引起電荷積累在冷結(jié)處，此時(shí)回路中便有熱電勢(shì)產(chǎn)生。
熱電堆就是根據(jù)塞貝效應(yīng)機(jī)理，采用硅基微加工工藝，在硅片支撐層上排布熱電堆的若干個(gè)熱電偶，把這些熱電偶串聯(lián)起來，就構(gòu)成熱電堆芯片。傳感器接收紅外輻射時(shí)，熱點(diǎn)堆芯片上各熱電偶的電壓疊加輸出，從而將測試溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。
熱點(diǎn)堆傳感器實(shí)物圖（TO-46封裝）：
MRT116熱電堆溫度傳感器
熱電堆傳感器和熱釋電類傳感器的區(qū)別：既可以檢測動(dòng)態(tài)信號(hào)，也可以檢測靜態(tài)信號(hào)，且溫度精確測量。
工業(yè)溫槍實(shí)物圖：
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