知识普及 | 红外热电堆传感器详解

任何物体只要在绝对零度以上时，都会以一定的波长向外辐射能量，只是在低温段的辐射能量很弱。

常温下，自然界的所有物体都是红外辐射的发射源，只是红外辐射的波长不同。例如，人体温度37℃，红外辐射波长为9~10μm；400～700℃物体的红外辐射波长为3~5μm。

非接触式测温传感器就是利用物体的辐射能量随温度而变化的原理制成的。

红外热电堆传感器将吸收的红外辐射转化为热能，并把温度变化转化成电子信号，放大显示出来。

热电堆作为一种非接触红外测温传感器，不需要直接接触被测物体就可以快速测得物体表面温度，可以测量高温的、危险的或移动的物体，且不会污染或损坏被测物体。

目前，它在额温枪、耳温枪、智能家电、灯具开关、食品温度检测等领域中获得了广泛的应用。

根据2013年中华人民共和国政府代表在熊本签署的《关于汞的水俣公约》，自2020年起，各缔约国禁止生产及进出口含汞产品，因此电子体温计将代替水银体温计，成为家家户户必备的额温枪、耳温枪。

电子体温计就是采用热电堆型红外传感器，将人体辐射的红外线转换为电信号的变化，从而显示出人体温度。相比传统水银温度计，电子体温计具有更安全，读数直观，时间短，精度高等优点。

热电堆是基于赛贝克效应机理，两种具有不同塞贝克系数的材料相互串接构建的闭环回路(即一对热电偶)，两串接处中温度较高的一端通常被称作“热结”，较低的一端被称作“冷结”，材料中载流子沿着温度梯度降低的方向移动，引起电荷积累在冷结处，此时回路中便有热电势产生。

热电堆就是根据塞贝效应机理，采用硅基微加工工艺，在硅片支撑层上排布热电堆的若干个热电偶，把这些热电偶串联起来，就构成热电堆芯片。传感器接收红外辐射时，热点堆芯片上各热电偶的电压叠加输出，从而将测试温度转变为电压信号。

热点堆传感器实物图（TO-46封装）：

MRT116热电堆温度传感器

热电堆传感器和热释电类传感器的区别：既可以检测动态信号，也可以检测静态信号，且温度精确测量。

工业温枪实物图：

写在最后：

特此感谢炜盛科技研发一部杨工供稿