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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
相关数据
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