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    热电堆红外传感器工作原理——热电效应

    热电效应(塞贝克效应)

     若两种不同材质或材质相同但功函数不同的物体A、B,当在热端(热结区)连接,在冷端(冷端区)开通时,热端和热端之间的温度梯度端和冷端为 ΔTHC,所以在冷端将会有一个热电动势 V出去

    烨映微电子-传感器结构

     当外界红外辐射照射探测器的吸收区时,吸收区吸收红外辐射并将其转化为热能。热端区和冷端区会产生温度梯度。通过热电偶材料的塞贝克效应,可以将温度梯度转换成电压信号输出。

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    热电效应(塞贝克效应)

    筛选(红外滤光片特性可选):选择红外波段,避免其他波长的光对传感器的影响。

    :IR滤光片的支撑机械结构。

    TPS芯片:感测通过红外滤光片的红外信号。

    标头:芯片的支撑机械结构。

    贴片热敏电阻(可选):监控TPS芯片冷端区温度。

    ASIC处理电路芯片(可选,调理信号输出):调理TPS芯片的模拟输出信号。

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     可见,热电堆传感器芯片的工作原理是“光-热-电”的两次物理转换。任何绝对零以上的物体(包括人体)都会发射红外线,如果通过红外滤光片(5-14μm带窗)选择合适的波长,当芯片上的红外敏感材料吸收红外热量并将光转化为热能,导致吸收区温度升高,吸收区与冷端区的温差通过数百组微型热电偶串联转换成电压输出,电压输出后检测红外信号。生成的。

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     从结构上看,烨映微电子的热电堆红外传感器不同于普通产品,它的结构是“镂空”的。这种结构有一个关键的技术难点,就是如何在仅1mm的面积上铺设一层1μm厚的悬浮膜,并保证薄膜能有足够的转换率将红外光转换成电信号输出,从而满足传感器的信号强度要求。正是因为烨映微电子攻克并掌握了这一核心技术,才能够一举打破国外产品的长期垄断。


    发布时间:2020年12月1日