新冠肺炎的突然爆發(fā)，給全球數(shù)個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的增長(zhǎng)都帶來(lái)了負(fù)面影響。但疫情也讓平時(shí)需求量穩(wěn)定的防疫物資熱電堆傳感器突然成了緊俏商品。
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熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器，主要由熱電偶構(gòu)成的一種器件。它主要應(yīng)用在耳式體溫計(jì)、放射溫度計(jì)、電烤爐、微波爐、食品溫度檢測(cè)等領(lǐng)域中，作為溫度檢測(cè)器件獲得了廣泛的應(yīng)用。下面英尚微電子介紹關(guān)于非接觸溫度計(jì)中熱電堆紅外傳感器的應(yīng)用。
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熱電堆紅外測(cè)溫傳感器
熱電堆紅外傳感器直接感應(yīng)熱輻射，為非接觸溫度測(cè)量提供了解決方案，它具有創(chuàng)新的硅基微機(jī)械技術(shù)保證了它極好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，非常低的溫度靈敏系數(shù),極好的光電特性。它不需要冷卻，但在整個(gè)溫度測(cè)量范圍內(nèi)能達(dá)到土1°C的精度。對(duì)于比較窄的溫度測(cè)量范圍，例如體溫測(cè)量,精度可以達(dá)到+0.1°C。
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在非接觸溫度計(jì)中的應(yīng)用
用高精度熱敏電阻來(lái)測(cè)量熱電堆所處的環(huán)境溫度，然后由CPU計(jì)算出測(cè)量溫度。可以在EEPROM中預(yù)先寫入一些標(biāo)準(zhǔn)的溫度條件,例如:在被測(cè)物體溫度為37°C、熱電堆所處環(huán)境溫 度為25°C條件下測(cè)得的輸出電壓。且熱電堆的輸出電壓、運(yùn)放的偏置及增益的離散性等等也可以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行修正。
被測(cè)量對(duì)象的溫度與熱電堆所處的環(huán)境溫度之間,存在著下面的關(guān)系。
Vout= A(Tb4-Ts4)
Vout為熱電堆的輸出電壓(V)
A為比例系數(shù)
Tb為被測(cè)物體的溫度(K)
因此，被測(cè)對(duì)象的溫度，可以通過(guò)測(cè)量熱電堆輸出電壓和熱電堆所處環(huán)境的絕對(duì)溫度，并通過(guò)運(yùn)算后獲得。
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結(jié)構(gòu)與工作原理
被紅外線照射的吸收膜是一種熱容量小、溫度容易上升的薄膜。在緊靠襯板中央的下部為一空洞結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)確保了冷端和測(cè)溫端的溫度差。熱電偶由多晶硅與鋁構(gòu)成，兩者串聯(lián)連接，當(dāng)各個(gè)熱電偶測(cè)溫端溫度上升時(shí)，熱電偶之間就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)Vn,因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。lw