• סִינִית
  • עקרון העבודה של חיישן אינפרא אדום תרמופילי - אפקט תרמואלקטרי

    עקרון העבודה של חיישן אינפרא אדום תרמופילי - אפקט תרמואלקטרי

    אפקט תרמואלקטרי (אפקט Seebeck)

    אם שני חומרים שונים או חפצים A ו- B בעלי חומר זהה תוך כדי פונקציית עבודה שונה, כאשר הם מחוברים בקצה החם (אזור הצומת החם), נפתחים בקצה הקר (אזור הצומת הקרה), ושיפוע הטמפרטורה בין החם סוף וקצה קר הוא ΔTHC, כך שבסוף הקר יהיה כוח V- תרמו-חשמליהַחוּצָה.

    yysensor- sensor structure

    כאשר קרינת האינפרא-אדום החיצונית מקרינה את אזור הקליטה של ​​הגלאי, אזור הקליטה סופג את קרינת האינפרא-אדום וממיר אותה לאנרגיית חום. שיפוע טמפרטורה ייווצר באזור הצומת החם ובאזור הצומת הקר. באמצעות אפקט Seebeck של חומר צמד תרמי ניתן להמיר את שיפוע הטמפרטורה ליציאת אות מתח.

    22
    33

    אפקט תרמואלקטרי (אפקט Seebeck)

    פילטר (המאפיין של מסנן IR הוא אופציונלי): בחר פס אינפרא אדום, הימנע מאורך גל אחר של אור כדי להשפיע על החיישן

    מכסה: המבנה המכני התומך של מסנן IR

    שבב TPS: לחוש את האות האינפרא אדום שעובר דרך מסנן ה- IR

    כותרת עליונה: המבנה המכני התומך של השבב

    תרמיסטור שבב (אופציונלי): לפקח על טמפרטורת אזור הצומת הקרה של שבב TPS

    שבב מעגל עיבוד ASIC (אופציונלי, פלט אות מיזוג): מיזוג אות הפלט האנלוגי של שבב TPS

    44

    ניתן לראות כי עיקרון העבודה של שבב חיישני התרמופיל הוא ההמרות הפיזיות הפעמיים של "חשמל קל-תרמי". כל אובייקט מעל לאפס מוחלט (כולל גוף האדם) פולט קרני אינפרא אדום, אם בחר באורך הגל המתאים דרך מסנן האינפרא אדום (חלון פס 5-14 מיקרומטר), כאשר החומר הרגיש לאינפרא אדום שבב סופג את חום האינפרא אדום והופך את האור לחום , וכתוצאה מכך עליית הטמפרטורה של אזור הקליטה, הפרש הטמפרטורה בין אזור הקליטה לאזור הצומת הקרה מומר ליציאת מתח באמצעות מאות סטים של חיבור סדרת מיקרו צמדים תרמיים, והאות האינפרא אדום מתגלה לאחר פלט המתח נוצר.

    1

    מנקודת מבנה, חיישן האינפרא אדום התרמופולי התרמי של Sunshine Technologies שונה ממוצרים רגילים, המבנה שלו "חלול". קיים קושי טכני מרכזי למבנה זה, כלומר כיצד להניח שכבה של סרט מתלה בעובי 1 מיקרומטר על שטח של 1 מ"מ בלבד.2, וודא שלסרט יכול להיות מספיק יחס המרה כדי להמיר אור אינפרא אדום לפלט אות חשמלי, כדי לעמוד בדרישות חוזק האות של החיישן. זה בדיוק בגלל שטכנולוגיות סאנשיין כבשו ושולטו בטכנולוגיית הליבה הזו שהיא יכולה לשבור את המונופול ארוך הטווח של מוצרים זרים במכה אחת.


    זמן פרסום: דצמבר 01-2020