利用光電開關熱電偶同樣可進行紅外熱輻射測量。通學點將多個熱電偶電中聯(lián)成熱電堆。熱電堆的優(yōu)點在于輸出電壓比熱電偶大許多。在熱電偶的熱端涂上輻射吸收層,將入射 的紅外輻射轉換為熱,進而產(chǎn)生電壓信號。
與熱輻射測量器型微傳感器相比,熱電堆有很多優(yōu)點,它不需參考元件進行補償,熱電堆本身產(chǎn)生電壓,不需外加供電電源,只要保持響鷲較快,一般為5-10US。
給出了一種熱電堆元件的結構。冷端置于硅襯底上,以提供有效的熱沉。熱端制備有黑色吸收體,以吸收紅外輻射。紅外輻射引起溫度的上升量取決于入射 的紅外光強。熱電堆所采用的兩種不同的熱電偶材料需要制作 在低熱傳導率、低熱容量的薄膜片上,這樣可在冷端與熱端之間產(chǎn)生更大的溫度差,并因而提高微傳感器的性能。
這種熱電堆元件的封閉結構。雖然從原理上說,熱電堆元件對紅外輻射的響應不受環(huán)境溫度影響,但實際器件輸出還是會受環(huán)境溫度變化。所以,在元件中集成設置一個熱敏電阻來探測環(huán)境測試變化,以對熱電堆的輸出特性進行補償。此外,由于熱電堆對入射波長不敏感,所以濾光窗參數(shù)的設計非常重要。 |