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Excelitas高灵敏度热电堆
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瞬态校正通过从物体温度计算等式5中的f{VO}项或等式2中的VTP中减去误差电压来完成。

 

最后,使用滤光片和透镜材料大大提高了红外传感器的性能。有趣的是,在可见光谱中透明的玻璃在红外域中完全不透明。因此,不可能通过玻璃窗用红外传感器测量温度。另一方面,普通硅对可见光完全不透明,但对超过2µm的波长是透明的,其中大多数光谱发射发生在500 K以下(~ 200°C或~ 450°F)。这使得硅成为一种常用的材料,用于过滤可见光和紫外光谱,以免影响传感器。利用现代微加工技术,硅表面也可以做成透镜,将更多的红外辐射集中到传感器上或限制视场。这可以增加传感器的灵敏度,或传感器可以测量固定尺寸物体的距离。这一概念如图5所示。

 

图5:硅透镜/滤波器实现。

图5:硅透镜/滤波器实现。

在笔记本电脑外壳温度测量中成功实现了温度传感器,如TMP006,如图所示。红外传感器安装在用环氧树脂粘在主板上的小挂片板上。外壳上附有一个参考高精度接触温度传感器,外壳喷涂黑色以确保高发射率。图7中的结果显示了在持续30分钟以上并将电路板温度升高到50°C以上的应力测试期间,与局部传感器相比,红外传感器的测量结果,误差不超过2°C。

 

图6:笔记本电脑外壳温度测量中的热电堆红外实现。

图6:笔记本电脑外壳温度测量中的热电堆红外实现。

图7:笔记本电脑外壳温度测量结果。

图7:笔记本电脑外壳温度测量结果。

 


结论

总之,热电堆红外温度传感器为非接触式温度测量提供了小尺寸、低功耗和低成本解决方案的最佳组合。尽管它们不像传统的基于接触的温度传感器那样容易实现,但其好处远远超过了工程师为其正确操作所需考虑的额外因素。此外,所有主要供应商的应用工程团队都渴望在此过程中提供帮助,并改变我们日常生活中使用的许多设备的热管理模式。

 

 

关于作者

VascoPolyzoev是TI传感产品集团的系统工程师。他在亚利桑那大学获得博士学位。

 

哈比卜·卡拉基是TI传感产品集团的模拟设计工程师。他在黎巴嫩贝鲁特美国大学获得电气工程学位,在亚利桑那州立大学获得硕士学位。热电堆探测器和传感器

Excelitas热电堆传感器为智能家居、智能家电、智能恒温器和HVAC控制系统以及耳和前额温度计等应用提供前沿的非接触式温度测量。

 

我们的热电堆探测器通常是带有集成热敏电阻的热电堆,在各种封装中提供模拟输出。特殊设计包括内置透镜或反射器,以提高传感性能、等温结构或双窄带窗口。我们最新的热电堆传感器包括专门设计的电子电路,以提供校准、数字输出和功能。凭借DigiPile,Excelitas为测量应用提供了独特的设计。由于其数字输出,该设备不需要任何低噪声放大。CaliPile系列提供了支持测量和状态检测应用的集成功能。

 

SMD(表面贴装器件)热电堆的产品线为您提供了显著的空间效率和简化的集成。

 

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