发表时间: 2022-11-12 15:40:07
作者: 聚图半导体(苏州)有限公司
浏览:
热电堆红外传感器是基于 Seebeck 效应的红外辐射热电转换器件,任何高于***零度的物体均会向外辐射红外光线(光刻加工),辐射强度和频率与温度成正比,当热电 堆芯片吸收物体辐射的红外光时,通过内部串联的多对热电偶,将其转化为电压信号,根据输出电压信号确定物体的温度。
热电堆传感器关键器件——苏州MEMS加工公司小编来为大家娓娓道来:
因为被测物体每变化 1°C,热电堆传感器输出仅仅增加50uV~100uV,这样0.1°C 分辨率对应的输出电压变化只有5uV~10uV,所以选择热电堆探头***选用高灵敏度的。
正是因为热电堆传感器输出的信号如此微弱,使得经放大后的电压误差也需要很小,只有零漂移自稳零类型的运放,才能满足信号的放大调理。这类运放内部有一个主放大器,还有一个辅助的放大器,用于每隔 us 级别的时间间隔自动校准失调电压,还有Clock 时钟同步电路,以实时保证失调电压为***小值,特别适用于甚低频信号的放大调理。
目前市面上常见的高精度零漂移运放有如下一些型号。
如果要实现额温枪的精度为±0.3°C 以内,那么热电堆在0.3°C 产生的电压仅为15uV~30uV,意味着运放的***失调电压值都不能大于15uV~30uV。
另外,为了提高热电堆探头输出的信噪比,热电堆内部等效的电阻值也是关键因素之一,电阻的阻值越大,其输出热噪声就会相应更大。
而热电堆传感器内阻为100kΩ 左右,属于比较大的电阻,这样要求运放的输入偏置电流必须是pA 级别的才能减少带来的误差,所以运放只能是CMOS 架构的。运放的反馈电阻需要并联一个100nF 电容,把整个电路的带宽限制在10Hz 以内,充分降低放大电路的输出噪声。***重要的是运放的1/f 噪声,需要选用5uVpp 以内的以提高信噪比。
编辑:MEMS加工 http://www.szjtnano.com/