熱電堆能把溫差和電能相互轉化的元件,由兩個或多個熱電偶串接組成,各熱電偶輸出的熱電勢是互相疊加的,當熱電堆的兩邊出現溫差時,會產生電流,可用于測量小的溫差或平均溫度。

1.什么是熱電堆

熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器,它是由熱電偶構成的一種器件。它在耳式體溫計、放射溫度計、電烤爐、食品溫度檢測等領域中,作為溫度檢測器件獲得了廣泛的應用。

什么是熱電堆

2.熱電堆工作原理

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 Vn,因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。
熱電堆的工作原理如下:

熱電堆工作原理

3.熱電堆主要參數

1)熱電堆的內阻

所有串聯熱電偶的內阻之和,即:

熱電堆的內阻

熱電堆的內阻Rpi較大,可達幾十千歐姆,易于與放大器阻抗匹配,可利用普通的運算放大器。

2)熱電堆的溫差電動勢

在相同的溫差時,熱電堆的開路輸出電壓Upo是所有串聯熱電偶的溫差電動勢之和:

熱電堆的溫差電動勢

在相同的電信號檢測條件下,熱電堆能檢測到的最小溫差是單個熱電偶的1/n,熱電堆對溫度的分辨能力增強。

3)熱電堆的噪聲等效功率

噪聲等效功率NEP主要取決于熱電堆的熱噪聲。