热电堆

摘要： 激光大功率探测器一般是体吸收型,利用热电堆来探测激光功率。热电堆的核心是热电偶,其响应时间都比较长,因此不能满足反馈控制的需要。通过分析激光功率动态测量过程中建立的热电偶时间常数模型,找出产生动态误差的原因,采用频域分析法,通过补偿热电偶的极点,扩展了测量系统的频率域,使得大功率探测器快速逼近其最终值。利用测量功率探测器的响应曲线求出其时间常数,并设计了相应的预测电路,求出其系统传递函数。通过对预测电路进行仿真计算,找出最优参数,使系统的频响扩大了1倍,对阶跃函数的响应时间常数由τ减少为τ/2。对实际电路进行了测试,测量值与理论值吻合得相当好,满足了大功率探测器的快速测量要求。

摘要： 针对紫外、可见、红外等激光器输出功率测试需求,提出一种由传热体、吸收层、绝缘层和热电偶构成的热电堆型激光功率计。结合热效应和塞贝克效应理论,采用Solidworks三维设计软件构建不同关键结构尺寸的模型,通过ANSYS Workbench仿真软件建立了热电耦合仿真分析模型,分析关键结构尺寸参数对输出电压以及温度分布的影响关系。采用机械加工、镀膜和喷砂工艺设计热电堆型激光功率计,设计封装结构和电路补偿对输出电压进行放大和校准,结果表明,传热体厚度、热偶条对数和长度都是影响激光功率计输出电压的关键性因素。

摘要： 随着低温热辐射(红外辐射)应用的发展和普及,作为(可见光区)高温热辐射教学实验的补充,有必要将热辐射教学实验拓展到低温区.重新设计了热辐射教学实验及其实验系统,该系统包括直立导轨、热辐射单元、安装在导轨上的热辐射传感器和数字多用表及程控电源等通用仪器.在教学中引入热电堆型热辐射传感器,向学生呈现出从辐射源的热辐射到探测器热吸收后信号输出的完整物理过程,学生可以更好地理解实验原理和实验方案,同时缩短了实验时间.

摘要： 针对用于径向传热测量的热流传感器及其标定方法研究较少的问题,基于一维圆筒壁传热模型,设计并制备了一种具有自标定特征的平面型热电堆式薄膜热流传感器,提出了一种基于激光加热和温度外推原理的传感器静态特性标定方法,建立了有限元仿真模型,开展了传感器温度分布规律分析,设计了静态特性标定装置,完成了相应的标定实验.仿真结果显示,传感器沿径向温度分布符合圆筒壁稳态导热模型.实验结果表明,在40°C～100°C范围内,所制备的热流传感器塞贝克系数为5.6μV/°C～7.0μV/°C,数值和变化趋势与标准金铂热电偶接近.所标定的塞贝克系数可直接用于小范围内热流测量,同时在冷端温度已知条件下,该标定结果同样适用于大热流测量.研究结果将对于平面型薄膜热流传感器的制备和标定具有指导意义.

摘要： 红外地球敏感器是卫星控制分系统的重要姿态测量部件,提供卫星相对于地球辐射圆盘俯仰和滚动方向的姿态信息.为进行新一代微型红外地球敏感器研制,开展了基于FPGA的微型红外热电堆探测器空间应用研究,介绍了红外热电堆技术,采用探测器技术指标,对探测器的圆环效应、温度补偿、响应补偿、非均匀校正、盲元处理进行了研究,实现了红外地球敏感器图像处理系统的方案设计与FPGA设计.测试结果表明,姿态测量偏差小于0.2°,基于FPGA微型红外热电堆探测器设计,能够应用于卫星姿态测量,具有小型化、低功耗、低成本特点,具有替代传统机械扫描式红外地球敏感器潜力,具有广阔的应用前景.

摘要： 2020年年初,新冠疫情来袭,烨映电子自主研发的热电红外传感器产品成为抗疫物资的重要组成部分。烨映电子成立后只用了短短几个月的时间,便攻克热电堆红外传感器的技术难点、研制出高精度产品并实现批量生产和销售,一举打破了国外厂家的长期垄断。人类为了从外界获取信息,必须借助感觉器官。

摘要： 为减少环境温度对红外测温的影响,并提高测量精度,提出了一种基于热电堆与热敏电阻的红外探头、Cortex-M3 ARM处理器及高精度低噪声测量电路的红外温度传感器.利用梯度下降法建立红外探头的输出电压、环境温度和目标温度的BP神经网络模型,用遗传算法对其初始权值和阈值进行优化,并将基于该模型的算法嵌入ARM处理器,求出目标温度.该红外温度传感器实现了对物体温度-10～+50°C范围的测量,平均绝对误差为0.033°C,均方根误差为0.035°C.

摘要： 分析表明,在实际应用过程中,单个制冷电偶的制冷效率较低,难以达到理想的制冷效果.一般选择将多个制冷电偶采用串联或者并联的方式连在一起,从而有效提高整体制冷效果.

摘要： 总辐射是气象探测、太阳能资源利用等领域中的一种重要测量参数.针对环境温度会影响总辐射测量准确度的问题,提出了一种基于热电效应的总辐射传感器设计,利用计算流体动力学方法对该传感器探头进行了流-固耦合传热分析.设计了一种高精度温度测量电路,搭建了测试平台,对-20°C～40°C范围的传感器温度特性进行了测试,并提出了一种利用BP神经网络算法消除环境温度引起的总辐射测量误差的方法.实验结果表明,该热电堆型总辐射传感器的读数精度可达2.79％,在气象探测、光伏电站等领域具有一定的应用潜力.%Total solar radiation is an important measurement parameter in the field of meteorological observation.A total solar radiation sensor design based on the thermopile principle is proposed.A computational fluid dynamic method is utilized to analyze the heat transfer of the sensor probe.A high precision temperature measurement circuit is designed,while a test platform is built to obtain the temperature characteristics of the sensor in the range of-20 °C ～40 °C.A method of eliminating the measurement error caused by ambient temperature using Back Propagation(BP) neural network algorithm has been proposed.The experimental results show that the reading accuracy is 2.79％.The sensor may find potential applications in meteorology and photovoltaic systems.

摘要： 对光伏电池材料的研究从室内过渡到室外.在室外评价体系中,太阳辐照度是最重要的环境参数.对热电堆类型传感器及标准电池类型太阳辐照度传感器进行选型分析,阐述这两类传感器在光伏系统中的各自应用特点及计量传递过程中误差来源,并对标准电池的计量方法进行分析论证.

摘要： 基于对于液化天然气(LNG)冷能利用不足的现状,本文提出了利用热电发电的方法来有效利用LNG 冷能.本文首先对低温条件下热电堆的发电原理进行分析,探究了热电堆低温下的发电性能,并且进一步探究了汤普森效应对于低温热电片发电性能的影响.

摘要： 热电元件焊接常用的焊料为铟基焊料和铋基焊料。由于碲化铋材料与低熔点合金焊料之间的浸润性较差，常在碲化铋基热电元件上添加镍镀层。本文在大气条件下，不加助焊剂，采用共晶SnBi和SnIn焊料分别对n型热电元件进行了铺展实验及界面显微组织的观察。铺展温度主要选择了210°C和300°C，实验表明300°C界面结合比250°C更好。此外，热电元件表面通过蒸镀仪蒸镀上薄镍层。对含薄镍层热电元件与不含镍层的热电元件的铺展实验进行对比，得到薄镍镀层可能会增加界面裂纹。

摘要： 基于量热检测原理,建立了富集、检测一体化量热式生物传感器,由蠕动泵、恒温器、锥形进样阀、反应室、热电堆、数据采集模块和微机等组成的流动注射分析系统.热电堆的灵敏度大于3mV/K；微弱热信号采集模块具备24 位分辨率、64倍增益;微机进行数据的自动处理和存储;设置参比反应室对非特异性热进行消除;系统能够改变并优化反应室尺寸、载流流速、管道尺寸、反应温度和样品注射量等关键参数.利用酸碱中和反应初步性能测试表明,在0.1～2.5mol/L 浓度范围,反应热信号线性变化,且重复性较好.该系统将进一步应用于重金属监测.

摘要： 本文提出了一种新型的MEMS微波功率传感器.与传统的结构相比,新结构具有测量误差小、设计简单、使用方便等显著优点.然后在全面考虑了热传导、热对流、热辐射三种传热机制的基础上,对传感器的主要部分即热电堆建立了热模型,进而导出了灵敏度、时间常数、噪声的理论解析式.最后根据拉格朗日乘数法原理,以给定的时间常数和噪声大小为约束条件,求得灵敏度达最大时热偶长度和串联数目的最佳值.

摘要： 目的在于提供一种不增加内部电阻r、而热电偶数量增加的高输出高S/N的热电堆、高灵敏度辐射温度计，还进一步提供一种有机材料薄膜的制造方法、以及均匀的、廉价的、高灵敏度的多层薄膜热电堆和高灵敏度辐射温度计及其制造方法。将在与基板热分离的薄膜上形成的热电堆设置在温度感应部的温度传感器中，所述薄膜为多层薄膜，在其各层薄膜中，形成层热电堆，所述层热电堆用作为基板热沉以形成诸如热电堆基准温度的一个接点。另外，各层热电堆串联连接形成组合热电堆，该串联连接设计成输出大的结构。将该组合热电堆作为温度传感器使用，制成辐射温度计。

摘要： 本发明涉及热电堆传感器并特别涉及带有所述热电堆传感器的辐射测温装置或运动探测装置。所述热电堆传感器包括在壳体内支撑的热电堆。热电堆的冷端和热端及其支撑结构的热容量与支撑结构的热导率相互协调，以便壳体的温度变化引起冷端和热端同等幅度的温度变化。也就是说，所述热电堆中不存在温度梯度。

摘要： 本发明目的在于提供一种不增加内部电阻r、而热电偶数量增加的高输出高S/N的热电堆、高灵敏度辐射温度计，还进一步提供一种有机材料薄膜的制造方法、以及均匀的、廉价的、高灵敏度的多层薄膜热电堆和高灵敏度辐射温度计及其制造方法。将在与基板热分离的薄膜上形成的热电堆设置在温度感应部的温度传感器中，所述薄膜为多层薄膜，在其各层薄膜中，形成层热电堆，所述层热电堆用作为基板热沉以形成诸如热电堆基准温度的一个接点。另外，各层热电堆串联连接形成组合热电堆，该串联连接设计成输出大的结构。将该组合热电堆作为温度传感器使用，制成辐射温度计。

摘要： 本发明公开一种热电堆及其制备方法、热电堆红外探测器，涉及红外探测器技术领域，用于提供一种灵敏度高热电堆的技术方案。热电堆的制备方法包括：提供SOI衬底；对SOI衬底中的顶层硅进行第一图形化处理，得到第一热电偶层；在第一热电偶层上依次形成第一绝缘层和第二热电偶材料层；对第二热电偶材料层进行第二图形化处理，得到第二热电偶层；在第二热电偶层上形成第二绝缘层，在第二绝缘层上形成连通至第二热电偶层的顶部的多个第一接触孔，以及形成连通至第一热电偶层的顶部的多个第二接触孔；在多个第一接触孔中、多个第二接触孔中以及第二绝缘层上形成金属电极结构；在金属电极层上形成光吸收层；在SOI衬底中的背衬底上形成背腔，得到热电堆。

摘要： 本发明公开了一种热电堆芯片、热电堆红外传感器及测温枪，涉及红外探测技术领域，以使得热电堆芯片能够抵抗热冲击，在提高热电堆芯片输出的热电动势信号准确性的情况下，提高其测温准确性。所述热电堆芯片包括：第一热电堆芯片部、第二热电堆芯片部和反射层。第二热电堆芯片部与第一热电堆芯片部串联。第二热电堆芯片部用于在热电堆芯片处于工作状态时抵消第一热电堆芯片部产生的热冲击信号。反射层设置在第二热电堆芯片部上。反射层用于反射辐射至第二热电堆芯片部的红外线。所述热电堆红外传感器包括封装壳体和所述热电堆芯片。所述热电堆芯片应用于所述测温枪中。

摘要： 目前的各类汽车尾气余热发电装置工艺复杂、成本高，集成度低、体积庞大，体积庞大，热电转换效率低。本发明提出一种集成度高、结构简单、成本低、可靠性高的热电堆，同时利用该热电堆作为发电与制冷的核心部件构成一种汽车尾气余热发电制冷装置。成型为长方体柱状的P型热电偶臂与N型热电偶臂交错排列，相邻热电偶臂之间紧贴放置绝热绝缘薄膜材料隔离，消除了空气气体的对流、辐射引起的冷、热面温差下降的弊端，提高了热电转换率。热电偶臂之间的电连接通过柔性导热导电材料完成，缓冲了热应力并消除它对产品的不良影响，解决了热应力导致热电堆变形、破裂与热电偶臂之间焊点脱落，严重影响产品的可靠性与使用寿命的问题。

摘要： 本发明涉及热电堆传感器并特别涉及带有所述热电堆传感器的辐射测温装置或运动探测装置。所述热电堆传感器包括在壳体内支撑的热电堆。热电堆的冷端和热端及其支撑结构的热容量与支撑结构的热导率相互协调,以便壳体的温度变化引起冷端和热端同等幅度的温度变化。也就是说,所述热电堆中不存在温度梯度。

摘要： 本实用新型提供了一种传感器装配壳体、热电堆敏感芯片及无引线热电堆传感器，所述无引线热电堆传感器包括传感器装配壳体和热电堆敏感芯片；所述热电堆敏感芯片的检测面对应设置在所述传感器装配壳体的检测腔内壁顶部下方，至少一个热电堆敏感芯片的电极焊盘与所述检测腔顶部的内部导电凸块接触连接，以实现所述热电堆敏感芯片与所述传感器装配壳体之间的电连接。本实用新型节省了引线的装配空间，大大简化了装配工艺的操作难度，提高了装配效率，解决了现有热电堆传感器工艺复杂的技术问题；同时，本实用新型降低了因为引线焊装误操作产生热电堆传感器不良品的概率，从而提高了无引线热电堆传感器的成品合格率。

摘要： 本实用新型公开了一种热电堆芯片、热电堆红外传感器及测温枪，涉及红外探测技术领域，以使得热电堆芯片能够抵抗热冲击，在提高热电堆芯片输出的热电动势信号准确性的情况下，提高其测温准确性。所述热电堆芯片包括：第一热电堆芯片部、第二热电堆芯片部和反射层。第二热电堆芯片部与第一热电堆芯片部串联。第二热电堆芯片部用于在热电堆芯片处于工作状态时抵消第一热电堆芯片部产生的热冲击信号。反射层设置在第二热电堆芯片部上。反射层用于反射辐射至第二热电堆芯片部的红外线。所述热电堆红外传感器包括封装壳体和所述热电堆芯片。所述热电堆芯片应用于所述测温枪中。

摘要： 热电堆及应用该热电堆的汽车尾气余热发电制冷装置,成型为长方体柱状的P型热电偶臂与N型热电偶臂交错排列，相邻热电偶臂之间紧贴放置绝热绝缘薄膜材料隔离，消除了空气气体的对流、辐射引起的冷、热面温差下降的弊端，提高了热电转换率。热电偶臂之间的电连接通过柔性导热导电材料完成，缓冲了热应力并消除它对产品的不良影响，解决了热应力导致热电堆变形、破裂与热电偶臂之间焊点脱落，严重影响产品的可靠性与使用寿命的问题。