利用光電開關(guān)熱電偶同樣可進(jìn)行紅外熱輻射測量。通學(xué)點(diǎn)將多個熱電偶電中聯(lián)成熱電堆。熱電堆的優(yōu)點(diǎn)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(zhuǎn)換為熱，進(jìn)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(diǎn)，它不需參考元件進(jìn)行補(bǔ)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(jié)構(gòu)。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(qiáng)。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(dǎo)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(jié)構(gòu)。雖然從原理上說，熱電堆元件對紅外輻射的響應(yīng)不受環(huán)境溫度影響，但實(shí)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(shè)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(jìn)行補(bǔ)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(shè)計(jì)非常重要。 |
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