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红外热电堆传感器工作原理及应用

2022-07-10

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 热电堆传感器是什么东西

  热电堆是一种热释红外线传感器,它是由热电偶构成的一种器件。它在耳式体温计、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中,作为温度检测器件获得了广泛的应用。

  热电堆传感器工作原理

  被红外线照射的吸收膜是一种热容量小、温度容易上升的薄膜。在紧靠衬板中央的下部为一空洞结构,这种结构的设计确保了冷端和测温端的温度差。热电偶由多晶硅与铝构成,两者串联连接。当各个热电偶测温端温度上升时,热电偶之间就会产生热电动势 Vn,因此在输出端就可以获得它们的电压之和。

  热电堆的结构与工作原理图如下:

image.pngo4YBAF80rr2AVW0OAABEo_PGCBE870.jpg

  热电堆传感器是干什么用的

  热电堆红外测温传感器直接感应热辐射,为非接触温度测量提供完美的解决方案,它的具有创新的硅基微机械技术保证了它的极好的长期稳定性,非常低的温度灵敏系数,极好的光电特性。热电堆红外传感器使非接触温度测量系统具备很低的价格。它不需要冷却,但在整个温度测量范围内能达到±1℃的精度。对于比较窄的温度测量范围,例如体温测量,精度可以达到±0.1℃。

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  在非接触温度计中的应用

  用高精度热敏电阻来测量热电堆所处的环境温度,然后由CPU计算出测量温度。可以在EEPROM中预先写入一些标准的温度条件,例如:在被测物体温度为37℃、热电堆所处环境温度为25℃条件下测得的输出电压。而且,热电堆的输出电压、运放的偏置及增益的离散性等等也可以通过软件来进行修正。

  另外,被测对象的温度与热电堆所处的环境温度之间,存在着[敏感词]的关系。

  Vout=A(Tb4-Ts4)

  Vout为热电堆的输出电压(V)

  A为比例系数

  Tb为被测物体的温度(K)

  Ts为热电堆所处的环境温度(K)

  因此,被测对象的温度,可以通过测量热电堆输出电压和热电堆所处环境的[敏感词]温度,并通过运算后获得。

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