[實用新型]一種應用于電磁爐的熱電堆紅外溫度傳感器

有效

• 申請號: 201721208665.7
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN207300420U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 武斌;鄭星語;張紹達;石子剛
• 申請（專利權）人: 深圳市美思先端電子有限公司
• 主分類號: G01J5/12
• 分類號: G01J5/12;G01J5/20;G01J5/08;F24C7/08
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司44376
• 代理人: 孫明科

技術領域

本實用新型涉及熱電堆紅外溫度傳感器技術領域，具體涉及一種應用于電磁爐的熱電堆紅外溫度傳感器。

背景技術

紅外輻射：即我們俗稱的紅外線，是一種電磁波，其光譜在可見光紅光的外端。在自然界中，任何溫度高于熱力學絕對零度(-273℃)的物體都在不停的向周圍空間發射出紅外輻射能量。紅外輻射的物理本質是熱輻射，物體的溫度對應其紅外輻射能量的大小及紅外輻射波長的分布。也就是說物體的溫度越高，輻射出來的紅外線就越多，紅外輻射的能量就越強。

非接觸紅外測溫技術：非接觸紅外測溫技術可快速方便地測量物體的表面溫度，不需要機械地接觸被測物體而快速測得溫度讀數，能有效測量高溫的、危險的或難以接觸的物體，而不會污染或損壞被測物體，并可保護測試人員的安全。紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優點，在產品質量控制和監測、設備在線故障診斷、安全保護以及節約能源等方面發揮著重要作用。

熱電堆紅外溫度傳感器：屬于非接觸式溫度傳感器，當熱電堆紅外溫度傳感器受到來自目標物體的紅外輻射，熱電堆芯片將紅外輻射信號轉換成電信號進行測量，通過電信號的大小來判斷目標物體溫度的大小。隨著微機電系統(MEMS)的發展，利用MEMS工藝在硅基底上進行加工，發展了MEMS熱電堆紅外溫度傳感器，MEMS器件相對于傳統探測器具有：體積小、質量輕、性能優異、可靠性高、一致性好、低功耗、便于大批量生產等優點。熱電堆的輻射接收面分為若干塊，每塊接一個熱電偶，把它們串聯起來，就構成熱電堆。按用途不同，實用的熱電堆可以制成細絲型和薄膜型，亦可制成多通道型和陣列型器件。其工作原理為被紅外線照射的吸收膜是一種熱容量小、溫度容易上升的薄膜。在緊靠襯板中央的下部為一空洞結構，這種結構的設計確保了冷端和測溫端的溫度差。熱電偶多由多晶硅與鋁構成，兩者串聯連接。當各個熱電偶測溫端溫度上升時，熱電偶之間就會產生熱電動勢，因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。

目前已有的電磁爐中有一些明顯的缺陷，即不能根據設定溫度自動調節加熱溫度。目前主流電磁爐一般采用定頻控制策略，即用不同的檔位對應著不同的工作功率。在烹飪過程中為了達到控制烹飪過程的目的，功率大小的調節需要依據經驗來判斷，無法實現精確地控制。在實際應用中，若一直保持恒定功率加熱，不僅會造成大量的能源浪費，而且還會干燒導致火災等安全隱患，并且對加熱食物不利，影響實物加熱質量。因此，隨著科技的進步出現了部分智能化的烹飪設備，通過檢測鍋體的溫度來控制加熱強度，實現穩定和精確的溫度控制，達到節能高效且能夠烹飪出美味食物的目的。

最常見的電磁爐溫度檢測方案是將接觸式溫度傳感器(如熱敏電阻、熱電偶等)置于電磁爐微晶玻璃面板的下方，并且和玻璃面板接觸，這樣便能探測到這個位置鍋具底部的溫度。但是，這個方案有一個很大的缺點，電磁爐的微晶玻璃面板在鍋具溫度傳遞過程中會產生一個很大的熱慣性、延時和溫度衰減，這樣會導致無法實時探測到鍋具底部的準確溫度。特別是在快速加熱的過程中，傳感器探測到的溫度和鍋具底部的實際溫度會產生非常大的差異。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于電磁爐的熱電堆紅外溫度傳感器及其制作方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種應用于電磁爐的熱電堆紅外溫度傳感器，包括TO底座，TO底座上設置有四個引腳，所述TO底座上側中間處固定連接有熱電堆芯片，其中兩個引腳與熱電堆芯片之間通過連接線相連通，所述熱電堆芯片右側的TO底座上固定連接有熱敏電阻，所述熱敏電阻與另外兩個引腳之間通過連接線相連通；所述TO底座外部罩設有TO蓋帽，所述TO蓋帽上側中間處開設有通孔，通孔處固定連接有紅外濾光片。

作為本實用新型進一步的效果是：所述連接線為金線或鋁線。

作為本實用新型再進一步的效果是：所述紅外濾光片通過氣密膠膠封在TO蓋帽上。

作為本實用新型再進一步的效果是：所述紅外濾光片采用金屬鍵合的方式封裝在TO蓋帽上。

本實用新型的有益效果是具有響應速度快、測量精度高等巨大的優點；通過實時測定烹飪溫度來調節電磁爐功率，達到高效節能的同時保證食物更加可口，還可以提供防干燒、超溫報警、供電中斷等安全防護，防止火災等安全隱患的發生。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型應用于電磁爐測溫的結構示意圖；

圖3為本實用新型電磁爐微晶玻璃板光譜透過曲線；