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,、波長分布等都與物體表面溫度密切相關(guān),。反過來,通過對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測量,便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度,,這就是紅外輻射測溫的機(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,,其波長一般為9-13μm,是處在0.76-100μm 的近紅外波段,。由于該波長范圍內(nèi)的光線不被空氣所吸收,,也就是說,人體向外輻射的紅外大小與環(huán)境影響無關(guān),,只是與人體含存與釋放能量大小有關(guān),,因此,只要通過對(duì)人體自身輻射紅外能量的測量就能準(zhǔn)確地測定人體表面溫度,。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:單晶或多晶PN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):
測量范圍:-50℃-100℃,;
測量精度:0.1℃以內(nèi),,±0.1%以內(nèi);
工作溫度:-20℃-+85℃,;
最大測量距離:≦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,,適用于測量精度要求不高的應(yīng)用,,考慮價(jià)格目前市場大都采用,。
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)勢是采集精度提高,,簡化了硬件設(shè)計(jì)和軟件處理,,劣勢是數(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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