Принцип роботи інфрачервоного датчика термопіле - термоелектричний ефект

Принцип роботи інфрачервоного датчика термопіле - термоелектричний ефект

Термоелектричний ефект (ефект Зеебека)

Якщо два різні матеріали або предмети A і B, що мають однаковий матеріал, маючи різну робочу функцію, при з'єднанні на гарячому кінці (зона гарячого переходу), відкритий на холодному кінці (зона холодного спаю), і градієнт температури між гарячим кінець і холодний кінець - ΔTHC, отже, на холодному кінці буде термоелектрична сила Vназовні.

yysensor- sensor structure

Коли зовнішнє інфрачервоне випромінювання опромінює область поглинання детектора, зона поглинання поглинає інфрачервоне випромінювання і перетворює його в теплову енергію. У зоні гарячого переходу та в районі холодного переходу буде створюватися температурний градієнт. Завдяки ефекту Зеебека від матеріалу термопари градієнт температури може бути перетворений у вихідний сигнал напруги.

22
33

Термоелектричний ефект (ефект Зеебека)

Фільтр (характеристика ІЧ-фільтра необов’язкова): виберіть інфрачервоний діапазон, уникайте інших довжин хвиль світла, щоб впливати на датчик

Ковпачок: опорна механічна структура ІЧ-фільтра

TPS Chip: для визначення інфрачервоного сигналу, який проходить через ІЧ-фільтр

Заголовок: несуча механічна структура стружки

Термістор мікросхеми (необов’язково): відстежуйте температуру зони холодного з’єднання мікросхеми TPS

Мікросхема обробки схеми ASIC (додатково, вихідний сигнал кондиціонування): підготовка аналогового вихідного сигналу мікросхеми TPS

44

Видно, що принципом роботи мікросхеми датчика термоелектрики є подвійне фізичне перетворення "світло-тепло-електрика". Будь-який об'єкт вище абсолютного нуля (включаючи тіло людини) випромінює інфрачервоні промені, якщо вибрати відповідну довжину хвилі через інфрачервоний фільтр (вікно смуги 5-14 мкм), коли чутливий до інфрачервоного випромінювання матеріал на мікросхемі поглинає інфрачервоне тепло і перетворює світло на тепло , внаслідок чого підвищується температура області поглинання, різниця температур між зоною поглинання та зоною холодного переходу перетворюється у вихідну напругу через сотні наборів послідовних з'єднань мікро термопар, а інфрачервоний сигнал виявляється після виходу напруги генерується.

1

Як видно з будови, термоелектричний датчик Sunshine Technologies відрізняється від звичайних виробів, його структура "видовблена". Для цієї конструкції існує ключова технічна складність, тобто спосіб укладання шару суспензійної плівки товщиною 1 мкм на площу всього 1 мм2, і переконайтеся, що плівка може мати достатню швидкість перетворення для перетворення інфрачервоного світла в електричний вихідний сигнал, щоб задовольнити вимоги до потужності сигналу датчика. Саме тому, що Sunshine Technologies завоювали та освоїли цю основну технологію, вона може одним ударом зруйнувати довгострокову монополію на іноземну продукцію.


Час публікації: грудень 01-2020