熱電堆的結構及工作原理

熱電堆是由熱電偶組成的熱釋放紅外傳感器。它廣泛應用于耳式體溫計、放射溫度計、電烤爐、食品溫度檢測等領域。它被用作溫度檢測設備。它由兩個或多個熱電偶串聯(lián)而成，每個熱電偶輸出的熱電勢相互疊加。用于測量小溫差或平均溫度。

熱電堆結構：輻射接收面分為幾塊，每塊連接一個熱電偶，串聯(lián)形成熱電堆。根據(jù)不同的用途，實用的熱電堆可以制成細絲型和薄膜型，也可以制成多通道型和陣列型設備。

工作原理：

由紅外輻射的吸收膜是熱容小、溫度容易升高的薄膜。靠近襯板中央的下部為空洞構造，該構造的設計確保了冷端和溫度測定端的溫度差。熱電偶由多晶硅和鋁串聯(lián)連接。隨著熱電偶的溫度升高，熱電偶之間產(chǎn)生一個熱電動勢Vn，在輸出端得到電壓之和。

熱電堆的應用：

熱電堆紅外溫度測量傳感器直接感應熱輻射，為非接觸溫度測量提供了完美的解決方案。其創(chuàng)新的硅基微機械技術保證了其優(yōu)異的長期穩(wěn)定性、極低的溫度靈敏度和優(yōu)異的光電特性。熱電堆紅外傳感器使非接觸溫度測量系統(tǒng)價格低廉。無需冷卻，但可在整個溫度測量范圍內(nèi)達到1℃的精度。對于較窄的溫度測量范圍，如體溫測量，精度可達到0.1℃。

應用于非接觸式溫度計：

利用高精度熱敏電阻對熱電堆周圍環(huán)境溫度進行測量，然后CPU計算測量溫度。EEPROM中可提前寫入一些標準的溫度條件，如：被測物體溫度為37℃，熱電堆所處環(huán)境溫度為25℃時測得的輸出電壓。另外，還可以對熱電堆的輸出電壓、輸出偏差和增益的分散程度進行軟件校正。另外，被測物體的溫度與熱電堆的環(huán)境溫度有如下關系。

Vout=A（Tb4-Ts4）

Vout是熱電堆的輸出電壓（v）

a是比例系數(shù)。

Tb是被測物體的溫度（k）

熱電堆所處的環(huán)境溫度（K）

這樣，就可以通過測量熱電堆輸出電壓和熱電堆所在環(huán)境的絕對溫度得到被測物體的溫度。