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在自然界中,當物體的溫度高于絕對零度時,由于其內部存在熱運動,它會不斷地向周圍輻射電磁波,包括在0.75~100μm波段的紅外,紅外溫度傳感器就是利用這一原理制成的。
溫度是測量物體冷熱程度的一個物理量,是工業生產中非常常見的一項重要的熱參數,許多生產過程都需要對溫度進行監測和控制,特別是在化工、食品等工業生產過程中,溫度的測量和控制直接影響到產品的質量和性能。
紅外熱阻傳感器是一種由熱電偶組成的裝置,它直接感應紅外輻射,通過塞貝克效應將紅外輻射引起的溫度變化轉化為電壓信號輸出。
熱傳感器利用輻射熱效應使探測器接收到輻射能并引起溫升,進而改變傳感器柱的性能和溫度。通過檢測其中一種特性的變化,就可以檢測到輻射。
與其他類型的紅外傳感器相比,紅外熱電堆傳感器可以在動態和靜態環境下工作,封裝后受測試環境的影響較小,不需要額外的補償算法處理,無偏置和后續電路簡單等優點。
傳統的紅外熱電堆傳感器芯片由于生產工藝復雜,不適合大規模生產,發展緩慢。隨著近年來MEMS加工技術的快速發展和進步,基于MEMS技術的紅外熱電堆傳感器芯片也得到了快速發展。紅外熱激器傳感器一般采用基于硅的微加工技術制造,其產業鏈包括芯片設計、制造、密封與測試、系統集成和終端應用等。
與傳統的紅外熱電堆傳感器相比,基于MEMS技術的紅外熱電堆傳感器具有體積小、重量輕、噪聲低、成本低、使用方便等優點。因此,MEMS紅外熱電堆傳感器在性能和成本方面可以更好地考慮民用消費的需求。已廣泛應用于醫療保健、安防監控、智能家居、消費電子、工業控制等領域。
2020年初,受疫情影響,作為疫情防控初步篩查手段的非接觸式紅外溫度監測儀器市場需求迅速增加。國內非接觸式測溫設備市場需求不斷增加,紅外熱堆傳感器作為關鍵部件需求同步上升,熱堆傳感器上半年呈現量價上漲趨勢。受疫情期間紅外熱電堆產品廣泛普及的影響,其諸多優點得到了市場的廣泛認可,未來將在許多新興領域得到廣泛應用。
據中金公司統計,全球市場對熱電堆紅外傳感器的消費持續增長。2020年受疫情影響,全球消費達到3.22億,加速了紅外熱電堆技術的普及,2015 - 2026年復合增長率為11.08%。
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