非接觸式測溫儀器和系統的核心就是紅外線傳感器,我們也叫熱電堆傳感器,我們先來普及一下紅外線傳感器測溫的專業知識:
任何物體只要在絕對零度以上時,都會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製成的。
紅外熱電堆傳感器將吸收的紅外輻射轉化為熱能,並把溫度變化轉化成電子信號,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、危險的或移動的物體,且不會汙染或損壞被測物體。
目前,它在額溫槍、耳溫槍、智能家電、燈具開關、食品溫度檢測等領域中獲得了廣泛的應用。
熱電堆是基於賽貝克效應機理,兩種具有不同塞貝克係數的材料相互串接構建的閉環迴路(即一對熱電偶),兩串接處中溫度較高的一端通常被稱作「熱結」,較低的一端被稱作「冷結」,材料中載流子沿著溫度梯度降低的方向移動,引起電荷積累在冷結處,此時迴路中便有熱電勢產生。
熱電堆就是根據塞貝效應機理,採用矽基微加工工藝,在矽片支撐層上排布熱電堆的若干個熱電偶,把這些熱電偶串聯起來,就構成熱電堆晶片。傳感器接收紅外輻射時,熱點堆晶片上各熱電偶的電壓疊加輸出,從而將測試溫度轉變為電壓信號。
熱點堆傳感器實物圖 (紅外線傳感器):