什么是熱電堆信號？熱電堆原理、測量、陣列、時間常數

熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器，是由熱電偶構成的一種器件。它在耳式體溫計、放射溫度計、電烤爐、食品溫度檢測等領域中，作為溫度檢測器件獲得了廣泛的應用。下面先機網小編為大家介紹一下什么是熱電堆信號，熱電堆原理、熱電堆測量、熱電堆陣列、熱電堆時間常數。

什么是熱電堆信號

由于具有速度、精度、效率和成本優勢，紅外(IR)數字溫度計已經取代傳統的水銀體溫計。耳部數字體溫計利用熱電堆傳感器測量耳膜散發的紅外熱量，該熱量反映了視丘下部的溫度。

熱電堆紅外傳感器由多個熱電偶串聯組成。每個熱電偶由兩種不同的金屬組成，當結溫不同時便產生一個電壓。熱電偶位于熱電堆的熱區和冷區。結點的冷端與溫度穩定體焊接在一起，因此與環境溫度隔離。結點的熱端暴露在耳膜的入射輻射下。為了提供有效的散熱，在熱量方面，熱結點與冷結點是是隔離的。通常利用電熱調節器對熱電偶的冷結點進行測量，以提供精確的環境溫度測量。某些熱電堆傳感器擁有內置電熱調節器，可以測量環境溫度，因此允許對目標溫度進行計算。

熱電堆原理

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構，這種結構的設計確保了冷端和測溫端的溫度差。熱電偶由多晶硅與鋁構成，兩者串聯連接。當各個熱電偶測溫端溫度上升時，熱電偶之間就會產生熱電動勢Vn，因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。

熱電堆的結構與工作原理圖

熱電堆測量

熱電堆一種溫度測量元件。由兩個或多個熱電偶串接組成，各熱電偶輸出的熱電勢是互相疊加的。用于測量小的溫差或平均溫度。

熱電堆測量原理為在測量過程中，將傳感器對準被測量物體，利用熱電堆傳感器感測物體發出的紅外線，并將紅外線轉換為模擬電壓信號，同時利用熱敏電阻感測傳感器的溫度，最后利用信號處理單元計算出物體溫度和傳感器溫度，并通過傳感器上集成的SPI接口輸出。

熱電堆陣列

64像素熱電堆線陣檢測紅外輻射并將其轉換為模擬電壓信號。每個像素的高靈敏度和特定檢測率的重要參數是與市場上其他類似產品相比的較好性價比產品。

從2-16μm的優異光譜范圍靈敏度適用于各種應用。可以根據應用的具體要求來構建特殊的吸收層。

特征

64個獨立的熱電堆芯片在一條線上

寬范圍窗口2-16微米

主要應用：流體和氣體的紅外光譜

靈敏度高達155 V/W*1

高精度外殼適應光學

充滿惰性氣體

NEP只有0.08 nW/Hz*1

由熱分離像素*1給出的線芯片的低串擾

檢測性類型.1.08×10 9 cm×Hz 1/2/W×2

*1取決于惰性氣體/真空

*2無窗空氣，黑體T=500 K;E=38W/m2;在Tamb=25℃;填充氣體氙氣，假定窗口傳輸

適用于：

紅外光譜儀

由于分子在寬波長范圍內的吸收帶，紅外光譜儀是用于樣品光譜分析的zui重要的儀器。zui廣泛使用的光譜范圍是從約2.5至15μm延伸的中紅外。該技術用于很多領域，例如生物醫學應用，制藥工業，環境分析和化學應用等。

DIR光譜學

對于惡劣環境中的條件分析，護理點分析，生物醫學和生物化學應用，線陣列色散紅外光譜是*選擇方法。

示意圖：熱電堆芯片的構造

熱電堆時間常數

熱電堆的時間常數是指采用集總參數法分析時，物體過余溫度降到初始過余溫度的36.8％所需要的時間。在用熱電堆測定流體溫度的場合，熱電堆的時間常數是說明熱電堆對流體溫度變動響應快慢的指標。