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薄膜熱電偶工作原理

文字:[大][中][小] 2013-6-7  瀏覽次數:3310

    熱電探測器有輻射熱電偶、熱電堆、熱敏電阻及熱釋電探測器。與光電探測器相比,熱電探測器是利用光輻射引起探測器溫度上升,使與溫度相關的物理量發生變化進行測量的。

 

薄膜熱電偶工作原理


  溫度升高是一種能量積累的過程,響應速度較慢,與人射光子能量大小相關,對光譜響應沒有選擇,對全部波長有相同的響應度.薄膜熱敏器件是20世紀80年代隨著集成電路技術中的薄膜工藝發展而產生的,它正替代傳統的結構型溫度傳感器,適合於物體表麵和小間隙的溫度檢測。


  薄膜熱電偶是根據塞貝克效應,通過測量由兩種薄膜材料組合而產生的熱電動勢來獲取被測溫度的。圖中F為一表麵塗黑薄膜片,厚度僅0. 15m,麵積1 mm,左右。


  物體的輻射能E與物體溫度T的關係可以由實驗確定.A和B是兩種薄膜材料組合成的熱電偶,如采用NiCo-NiSi,薄膜熱電偶工作溫度可達1000"C. J1端為熱端,熱端節點為微米級或納米級尺寸的薄膜。由於膜片和熱端的熱容量小,所以其動態響應時間可達微秒級,適於測量瞬間溫度變化,並且耐磨、耐壓、耐熱衝擊和有較強的抗剝離性。冷端接測量閉合回路,膜片F吸收光輻射,節點溫度升高,冷端J:保持環境溫度,兩端產生溫差電勢,回路中輸出溫差電流。