人體紅外溫度傳感器:
一切溫度高于零度(-273.15℃)的物體都在不停地向周圍空間發(fā)射紅外能量,。其輻射特性,、輻射能量的大小、波長(zhǎng)分布等都與物體表面溫度密切相關(guān),。反過(guò)來(lái),通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量,,便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度,這就是紅外輻射測(cè)溫的機(jī)理,。
人體與其他生物體一樣,,自身也在向四周輻射釋放紅外能量,,其波長(zhǎng)一般為9-13μm,是處在0.76-100μm 的近紅外波段,。由于該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光線不被空氣所吸收,,也就是說(shuō),人體向外輻射的紅外大小與環(huán)境影響無(wú)關(guān),,只是與人體含存與釋放能量大小有關(guān),,因此,只要通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能量的測(cè)量就能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度,。人體紅外溫度傳感器就是根據(jù)這一原理,,設(shè)計(jì)制作而成的。
目前紅外溫度傳感器根據(jù)能量轉(zhuǎn)換所用材料不同,,可分為以下幾種類型:
(1)熱釋電型:硫酸三甘肽,、鉭酸鋰等
(2)熱電堆型:N型和P型的多晶硅
(3)二極管型:?jiǎn)尉Щ蚨嗑N結(jié)
(4)熱電容型:雙材料薄膜
(5)熱敏電阻型:氧化釩、非晶硅等 其實(shí),,這些類型都只是在接收紅外能量后,,轉(zhuǎn)換方式和材料能效比不同而已。
目前耳,、額溫槍采用的紅外傳感器均為熱電堆式,,基本物理原理是塞貝克效應(yīng),。
熱電堆式溫度傳感器參數(shù)指標(biāo):
測(cè)量范圍:-50℃-100℃,;
測(cè)量精度:0.1℃以內(nèi),±0.1%以內(nèi),;
工作溫度:-20℃-+85℃,;
最大測(cè)量距離:≦0-50mm(加透鏡300-500mm)
輸出電壓:0-10mV;
熱電堆溫度傳感器最大量程范圍可以做到-60℃到+1200℃范圍
紅外熱電堆傳感器成品圖主要封裝形式有兩種:TO46(TO18)/TO39(TO5),;
熱電堆溫度傳感器還分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器
處理紅外熱電堆模擬傳感器的采集信號(hào),,經(jīng)過(guò)運(yùn)放處理后輸出給MCU處理,該方案引入器件較少,,成本有一定優(yōu)勢(shì),,適用于測(cè)量精度要求不高的應(yīng)用,考慮價(jià)格目前市場(chǎng)大都采用,。
將模擬的紅外熱電堆傳感器換成數(shù)字的紅外溫度傳感器,,優(yōu)勢(shì)是采集精度提高,簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)和軟件處理,,劣勢(shì)是數(shù)字紅外溫度傳感器相比較模擬傳感器價(jià)格昂貴,。
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