什么是熱電堆?
熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器,它是由熱電偶構(gòu)成的一種器件。它在耳式體溫計(jì)、放射溫度計(jì)、電烤爐、食品溫度檢測等領(lǐng)域中,作為溫度檢測器件獲得了廣泛的應(yīng)用。詳細(xì)介紹熱電堆的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)以及應(yīng)用。
熱電堆的結(jié)構(gòu)
熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器 ,它是由熱電偶構(gòu)成的一種器件。它在耳式體溫計(jì)、放射溫度計(jì)、電烤爐、食品溫度檢測等領(lǐng)域中,作為溫度檢測器件獲得了廣泛的應(yīng)用。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。
熱電堆的結(jié)構(gòu):輻射接收面分為若干塊,每塊接一個熱電偶,把它們串聯(lián)起來,就構(gòu)成熱電堆。按用途不同,實(shí)用的熱電堆可以制成細(xì)絲型和薄膜型,亦可制成多通道型和陣列型器件。
熱電堆工作原理
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*的下部為一空洞結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)確保了冷端和測溫端的溫度差。熱電偶由多晶硅與鋁構(gòu)成,兩者串聯(lián)連接。當(dāng)各個熱電偶測溫端溫度上升時,熱電偶之間就會產(chǎn)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(jié)構(gòu)與工作原理圖
熱電堆應(yīng)用:熱電堆紅外測溫傳感器
熱電堆紅外測溫傳感器直接感應(yīng)熱輻射 ,為非接觸溫度測量提供完美的解決方案,它的具有創(chuàng)新的硅基微機(jī)械技術(shù)保證了它的極好的長期穩(wěn)定性,非常低的溫度靈敏系數(shù),極好的光電特性。熱電堆紅外傳感器使非接觸溫度測量系統(tǒng)具備很低的價格。它不需要冷卻,但在整個溫度測量范圍內(nèi)能達(dá)到±1℃的精度。對于比較窄的溫度測量范圍,例如體溫測量,精度可以達(dá)到±0.1℃。
在非接觸溫度計(jì)中的應(yīng)用
用高精度熱敏電阻來測量熱電堆所處的環(huán)境溫度,然后由CPU計(jì)算出測量溫度??梢栽贓EPROM中預(yù)先寫入一些標(biāo)準(zhǔn)的溫度條件,例如:在被測物體溫度為37℃、熱電堆所處環(huán)境溫度為25℃條件下測得的輸出電壓。而且,熱電堆的輸出電壓、運(yùn)放的偏置及增益的離散性等等也可以通過軟件來進(jìn)行修正 。
另外,被測對象的溫度與熱電堆所處的環(huán)境溫度之間,存在著下面的關(guān)系。
Vout=A(Tb4-Ts4)
Vout為熱電堆的輸出電壓(V)
A為比例系數(shù)
Tb為被測物體的溫度(K)
Ts為熱電堆所處的環(huán)境溫度(K)
因此,被測對象的溫度,可以通過測量熱電堆輸出電壓和熱電堆所處環(huán)境的絕對溫度,并通過運(yùn)算后獲得。
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