[發明專利]熱電堆傳感器及其控制方法

在審

• 申請號: 202010728181.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111721427A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 王志特;劉軍濤;舒潔蕓
• 申請（專利權）人: 上海浩創亙永科技有限公司
• 主分類號: G01J5/12
• 分類號: G01J5/12;G01J5/06
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 錢偉

本發明提供了一種熱電堆傳感器及其控制方法，熱電堆傳感器包括熱電堆傳感器芯片、加熱器以及控制加熱器對熱電堆傳感器芯片進行加熱的控制組件，熱電堆傳感器芯片具有工作溫度，熱電堆傳感器芯片內集成有第一測溫芯片和第二測溫芯片，第一測溫芯片用于感測外界環境溫度和待測物溫度，第二測溫芯片用于感測熱電堆傳感器芯片的整體溫度，當第一測溫芯片感測到的外界環境溫度和第二測溫芯片感測到的熱電堆傳感器芯片整體溫度低于熱電堆傳感器芯片的工作溫度時，控制組件控制加熱器工作，將熱電堆傳感器芯片的整體溫度加熱到工作溫度，此時無論處于何種復雜低溫環境，熱電堆傳感器都可正常工作且檢測精度和穩定性都可以得到較好的保障。

技術領域

本發明涉及溫度傳感技術領域，尤其涉及一種熱電堆傳感器及其控制方法。

背景技術

紅外測溫設備具有非接觸、測量時間短、方便數字化讀取等特點，在公共場所篩查發熱人群時被廣泛使用。目前常見的非接觸式紅外測溫設備除了額溫槍，還有耳溫槍和紅外熱成像設備，其測溫原理相同，均是通過熱電堆傳感器或熱電堆傳感器陣列來實現。

熱電堆傳感器是一種溫度測量元件，由兩個或多個熱電偶串接構成，通過疊加各個熱電偶上的溫差電動勢并根據溫差電動勢與溫度的對應關系，得到待測溫度差或者待測溫度。

任何高于“絕對零度”-273.15℃以上的物體都是紅外輻射的發射源，只是紅外輻射的波長不同。非接觸式紅外測溫設備就是利用物體的輻射能量隨溫度而變化的原理制成的。現階段，非接觸式紅外測溫設備廣泛的用于醫療系統、家庭健康管理、防疫監控等場景，而在實際的使用過程中，環境溫度決定了非接觸式紅外測溫設備的測量準確性。

在環境溫度相對穩定的室內環境中，非接觸式紅外測溫設備的檢測精度和穩定性都可以得到較好的保障，但是在復雜環境中(如低溫、室外)，則存在測量數據不準確、甚至無法正常工作的問題。

有鑒于此，確有必要對現有的熱電堆傳感器進行改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱電堆傳感器及其控制方法，以解決紅外測溫儀器在復雜低溫環境下測量數據不準確、無法正常使用的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種熱電堆傳感器，包括熱電堆傳感器芯片、加熱器以及控制所述加熱器對所述熱電堆傳感器芯片進行加熱的控制組件，所述熱電堆傳感器芯片具有工作溫度，所述熱電堆傳感器芯片內集成有第一測溫芯片和第二測溫芯片，所述第一測溫芯片用于感測外界環境溫度和待測物溫度，所述第二測溫芯片用于感測所述熱電堆傳感器芯片的整體溫度，當所述第一測溫芯片感測到的外界環境溫度和第二測溫芯片感測到的熱電堆傳感器芯片整體溫度低于熱電堆傳感器芯片的工作溫度時，所述控制組件控制所述加熱器工作，將所述熱電堆傳感器芯片的整體溫度加熱到工作溫度。

作為本發明的進一步改進，當所述第一測溫芯片感測到的外界環境溫度高于第二測溫芯片感測到的熱電堆傳感器芯片的整體溫度時，所述控制組件調節所述加熱器的加熱功率，使所述熱電堆傳感器芯片的整體溫度與外界環境溫度一致。

作為本發明的進一步改進，所述熱電堆傳感器芯片的工作溫度位于5～45℃之間。

作為本發明的進一步改進，所述熱電堆傳感器芯片的工作溫度位于15～40℃之間或25～45℃之間。

作為本發明的進一步改進，所述第一測溫芯片和第二測溫芯片均設置在所述熱電堆傳感器芯片的頂部，所述加熱器環設在所述熱電堆傳感器芯片的四周側面。

作為本發明的進一步改進，所述熱電堆傳感器芯片的頂面形成有熱結區和位于熱結區外周的冷結區，所述第一測溫芯片靠近所述熱結區設置，以便感測外界環境溫度和待測物溫度；所述第二測溫芯片靠近所述冷結區設置，以便感測所述熱電堆傳感器芯片的整體溫度。

作為本發明的進一步改進，所述第一測溫芯片為紅外線測溫芯片，所述第二測溫芯片為感應芯片，所述加熱器為電熱線圈。