什么是热电堆信号？热电堆原理、测量、阵列、时间常数

热电堆是一种热释红外线传感器，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。下面先机网小编为大家介绍一下什么是热电堆信号，热电堆原理、热电堆测量、热电堆阵列、热电堆时间常数。

什么是热电堆信号

由于具有速度、精度、效率和成本优势，红外(IR)数字温度计已经取代传统的水银体温计。耳部数字体温计利用热电堆传感器测量耳膜散发的红外热量，该热量反映了视丘下部的温度。

热电堆红外传感器由多个热电偶串联组成。每个热电偶由两种不同的金属组成，当结温不同时便产生一个电压。热电偶位于热电堆的热区和冷区。结点的冷端与温度稳定体焊接在一起，因此与环境温度隔离。结点的热端暴露在耳膜的入射辐射下。为了提供有效的散热，在热量方面，热结点与冷结点是是隔离的。通常利用电热调节器对热电偶的冷结点进行测量，以提供精确的环境温度测量。某些热电堆传感器拥有内置电热调节器，可以测量环境温度，因此允许对目标温度进行计算。

热电堆原理

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

热电堆测量

热电堆一种温度测量元件。由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势是互相叠加的。用于测量小的温差或平均温度。

热电堆测量原理为在测量过程中，将传感器对准被测量物体，利用热电堆传感器感测物体发出的红外线，并将红外线转换为模拟电压信号，同时利用热敏电阻感测传感器的温度，最后利用信号处理单元计算出物体温度和传感器温度，并通过传感器上集成的SPI接口输出。

热电堆阵列

64像素热电堆线阵检测红外辐射并将其转换为模拟电压信号。每个像素的高灵敏度和特定检测率的重要参数是与市场上其他类似产品相比的较好性价比产品。

从2-16μm的优异光谱范围灵敏度适用于各种应用。可以根据应用的具体要求来构建特殊的吸收层。

特征

64个独立的热电堆芯片在一条线上

宽范围窗口2-16微米

主要应用：流体和气体的红外光谱

灵敏度高达155 V/W*1

高精度外壳适应光学

充满惰性气体

NEP只有0.08 nW/Hz*1

由热分离像素*1给出的线芯片的低串扰

检测性类型.1.08×10 9 cm×Hz 1/2/W×2

*1取决于惰性气体/真空

*2无窗空气，黑体T=500 K;E=38W/m2;在Tamb=25℃;填充气体氙气，假定窗口传输

适用于：

红外光谱仪

由于分子在宽波长范围内的吸收带，红外光谱仪是用于样品光谱分析的zui重要的仪器。zui广泛使用的光谱范围是从约2.5至15μm延伸的中红外。该技术用于很多领域，例如生物医学应用，制药工业，环境分析和化学应用等。

DIR光谱学

对于恶劣环境中的条件分析，护理点分析，生物医学和生物化学应用，线阵列色散红外光谱是*选择方法。

示意图：热电堆芯片的构造

热电堆时间常数

热电堆的时间常数是指采用集总参数法分析时，物体过余温度降到初始过余温度的36.8％所需要的时间。在用热电堆测定流体温度的场合，热电堆的时间常数是说明热电堆对流体温度变动响应快慢的指标。