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红外温度传感器
红外温度传感器
1简介
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。
温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。
2原理
红外线
红外线是一种人眼看不见的光线，但事实上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。
红外辐射
红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。研究发现，太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。
传感原理
热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的，当器件接收辐射后，引起一非电量的物理变化，也可通过适当变化变为电量后进行测量。[1]
3举例介绍
红外温度传感器SMTIR9901/02/02sil
概述
SMTIR99XX系列是基于热电堆的硅基红外传感器。大量的热电偶堆集在底层的硅基上，底层上的高温接点和低温接点通过一层极薄的薄膜隔离它们的热量，高温接点上面的黑色吸收层将入射的放射线转化为热能，由热电效应可知，输出电压与放射线是成比例的，通常热电堆是使用BiSb和NiCr作为热电偶。
因为红外辐射特性与温度相关，可以使用不同的滤镜来测量不同的温度范围。成熟的半导体工艺是产品小型化，低成本化。为了满足某些应用，红外传感器开口视角可以设计成小至7°。
特点
高精度
高灵敏度（110V/W)高信噪比（Rs~50kΩ)
反应时间（40ms)
低成本薄膜工艺
高通红外滤波（>5.5μm)
标准TO05封装
内置Ni温度传感器（02/02sil)
7.27的小视角硅镜片（02sil)
全球代理商
德国：HY-LINE SENSOR-TEC GmbH
中国：深圳市华儒科技有限公司
瑞典：AB. SCAPRO
瑞士：Sibalco, W. Siegrist & Co. AG
4选型要点
主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。
性能指标：首先就是量程也就是测温范围，选择红外温度传感器时一定要注意到它的量程，只有选择了适合的量程才能更好的测量。用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。其次是要注意传感器的尺寸，不能选择过大也不能太小，必须选择适合自己的尺寸才能更好的方便测量，量程和尺寸是选择传感器都要注意的，但是选择红外温度传感器还要确定光学分辨率、确定波长范围、确定响应时间、信号处理功能等。
工作条件：红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，实现准确测温。
5测温模块
SMTIRMOD09Sil/Std/Micro
宽供电选择：09Sil/Std：4~16V；09Micro:2.2~2.3V
低功耗<2mA
可达到0.5%的精度
I2C的数字输出
视角：09sil:14° ；09std：70° ；09Micro：120°
可测温度范围：09Sil：<300℃ ； 09Std：70° ； 09Micro：120°
SMTIRIN06
快速原型设计评估板
USB以及RS232接口方便与PC连接
免费PC软件
红外传感器输入接口
6应用
非接触式温度测量
红外辐射探测
移动物体温度测量
连续温度控制
热预警系统
气温控制
医疗器械
长距离测量
1简介
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。
温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。
2原理
红外线
红外线是一种人眼看不见的光线，但事实上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。
红外辐射
红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。研究发现，太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。
传感原理
热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的，当器件接收辐射后，引起一非电量的物理变化，也可通过适当变化变为电量后进行测量。[1]
3举例介绍
红外温度传感器SMTIR9901/02/02sil
概述
SMTIR99XX系列是基于热电堆的硅基红外传感器。大量的热电偶堆集在底层的硅基上，底层上的高温接点和低温接点通过一层极薄的薄膜隔离它们的热量，高温接点上面的黑色吸收层将入射的放射线转化为热能，由热电效应可知，输出电压与放射线是成比例的，通常热电堆是使用BiSb和NiCr作为热电偶。
因为红外辐射特性与温度相关，可以使用不同的滤镜来测量不同的温度范围。成熟的半导体工艺是产品小型化，低成本化。为了满足某些应用，红外传感器开口视角可以设计成小至7°。
特点
高精度
高灵敏度（110V/W)高信噪比（Rs~50kΩ)
反应时间（40ms)
低成本薄膜工艺
高通红外滤波（>5.5μm)
标准TO05封装
内置Ni温度传感器（02/02sil)
7.27的小视角硅镜片（02sil)
全球代理商
德国：HY-LINE SENSOR-TEC GmbH
中国：深圳市华儒科技有限公司
瑞典：AB. SCAPRO
瑞士：Sibalco, W. Siegrist & Co. AG
4选型要点
主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。
性能指标：首先就是量程也就是测温范围，选择红外温度传感器时一定要注意到它的量程，只有选择了适合的量程才能更好的测量。用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。其次是要注意传感器的尺寸，不能选择过大也不能太小，必须选择适合自己的尺寸才能更好的方便测量，量程和尺寸是选择传感器都要注意的，但是选择红外温度传感器还要确定光学分辨率、确定波长范围、确定响应时间、信号处理功能等。
工作条件：红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，实现准确测温。
5测温模块
SMTIRMOD09Sil/Std/Micro
宽供电选择：09Sil/Std：4~16V；09Micro:2.2~2.3V
低功耗<2mA
可达到0.5%的精度
I2C的数字输出
视角：09sil:14° ；09std：70° ；09Micro：120°
可测温度范围：09Sil：<300℃ ； 09Std：70° ； 09Micro：120°
SMTIRIN06
快速原型设计评估板
USB以及RS232接口方便与PC连接
免费PC软件
红外传感器输入接口
6应用
非接触式温度测量
红外辐射探测
移动物体温度测量
连续温度控制
热预警系统
气温控制
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