基于超材料吸波结构的MEMS热电堆红外温度传感器设计

提出了一种基于超材料吸波结构的MEMS热电堆红外温度传感器,避免了使用特殊的滤光片进行封装,从而降低了传感器的体积。在设计上,采用超材料吸波结构将待测目标辐射的红外光选择性吸收,并将光能转化为热。通过利用时域有限差分方法研究了超材料吸波结构的结构参数与红外吸收光谱和吸收率之间的关系,并优化出用于检测人体红外辐射的超材料吸波结构尺寸。结果表明,当红外光波长范围为9.5μm~10.5μm时,该传感器的红外吸收率优于0.38,其中在波长为9.989μm处出现红外吸收峰,其最大吸收值为0.997。由超材料吸波结构产生的热量传递到其下方的热电堆,通过多物理场仿真可得热电堆的热端和冷端的温差为0.046 K,进而转化为输出电压,从而验证了整体设计的有效性。

基于MEMS红外热电堆传感器阵列的智能手势识别系统

提出了基于MEMS红外热电堆传感器阵列实现智能手势识别的方案,针对性设计出MEMS红外热电堆传感器阵列的信号调理电路,实现信号的高效处理。进一步地,基于单片机中加载的的卷积神经网络模型,对处理后的信号进行高精度识别与分类。测试结果表明,该系统对于四种静态手势的识别准确度达92.00%,并且能够实现通过识别手势来控制多级外设运作的功能。本系统还采用蓝牙技术,实现了系统与移动终端之间的数据交换,实际最大通信距离可达15 m,符合非接触测温场景的需求。最后还开发了相应的移动终端小程序,提高了人机之间的可交互性,进一步拓宽了该技术的应用场景。

基于红外热电堆传感器的人感控制器设计

本文针对天井机空调的智能扫风功能的实现进行研究。借助红外热电堆传感器检测空间热源信息,通过热源处理算法及人体温度阈值特征确定人体位置;并和空调扫风板角度建立映射关系,验证了空调智能扫风功能的可行性方案;人体位置识别准确率达98%,可与空调扫风板联动实现“风随人”、“风避人”功能。

MEMS热电堆传感器的红外探测系统

为了实现远距离红外目标的运动和静止状态的识别,设计了基于热电堆红外传感器的红外探测系统,系统包括梯析(GRIN)透镜、微系统(MEMS)热电堆传感器、信号调理电路、数据采集电路和识别算法。探测结果表明:在相同光路系统的情况下,探测系统实现了比热释电系统更远的探测距离,实现了动态目标和静态目标的识别,并基于探测目标温度、辐射面积的区别,实现了人、车辆和其他红外目标的分类识别,可为红外目标的探测识别提供一种新的解决方案。

热电堆式人体红外测温传感器在疫情防控中的应用

在疫情防控阻击战中,因应急储备物资短缺、产业断链产能不足供应不上,以及基础类产品全球化采购仍不能满足需求,尤其是体温检测的"哨兵"和"探子"——非接触式红外测温仪,也就是人们俗称的手持耳温与额温枪,在疫情防控中发挥着无可替代的重要作用。文章对红外传感器原理、结构、性能,温枪的结构、原理、核心技术及其准确性、精度是否达到人体测温精度和医用计量标准要求等方面进行阐述。

在红外数字体温计中使用热电堆传感器

由于具有速度、精度、效率和成本优势，红外（IR）数字温度计已经取代传统的水银体温计，耳部数字体温计利用热电堆传感器测量耳膜散发的红外热量，该热量反映了视丘下部的温度。

热电堆红外传感器和热电堆红外传感器列阵的制作方法

本发明提供一种热电堆红外传感器。

基于红外热电堆传感器的体感控制器设计

介绍了Grid-EYE第二代的8x8热电堆阵列红外传感器AMG8833的工作原理,运用它设计了一套可以实时感应室内人体位置、人员数量信息的控制器系统,并应用在空调器上实现智能控制和节能舒适性调节。

CMOS兼容的微机械热电堆红外探测器阵列研究

通过设计2种不同微机械热电堆红外探测器阵列结构,对微机械热电堆红外探测器阵列性能进行研究.阵列器件采用二维的面阵列结构,单元探测器分别以串联和并联2种方式分别组成阵列,微机械热电堆的热电偶材料采用N型多晶硅和铝,结构支撑膜为氧化硅-氮化硅-氧化硅复合介质膜,悬浮绝热结构通过前端XeF2干法各向同性硅腐蚀工艺制作.采用XeF2干法工艺对器件进行最终释放,器件成品率得到了很大的提高;热电堆的材料及制造工艺都与标准CMOS技术完全兼容,降低了器件的制作成本,并且能够适用于器件的批量生产.试验结果表明:并联方式的阵列可以实现红外探测并行扫描的功能,串联的阵列则可以进一步提高红外探测器的输出电压及探测率,但不能提高器件的响应率.

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围，实现高温测量，根据MEMS热电堆传感器的原理，设计完成了A2TPMB34型MEMS热电堆传感器静态与动态标定装置，通过试验得到标定结果；同时，提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案和实现手段，并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论。

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPMI334型MEMS热电堆传感器静、动态标定装置,通过试验得到标定结果;同时提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案及实现手段,并对其关键部分-红外衰减片性能进行了分析和讨论。

基于红外传感器的高压开关柜温度实时监测网络的研制

利用红外测温技术,以热电堆传感器为测温元件,研制针对高压开关柜的温度实时监测网络。简单介绍了网络的总体结构和基本功能,并提出了软硬件的具体实现以及温度标定算法。

微机械红外热电堆探测器

阐述了微机械红外热电堆探测器的工作机理以及主要结构 ,并用微机械工艺制作得到 4× 4的探测器阵列 ,该制作工艺与标准IC工艺兼容。在获得的探测器阵列中 ,热电堆支撑结构为氧化硅与氮化硅的介质复合膜 ,热电偶材料采用多晶硅与金属。实验得到的芯片尺寸为 8.5mm× 7.0mm。

新型多波长红外同步粉尘、气体浓度传感器

基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案。将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质对若干不同波长红外光波的衰减,从而通过计算得到不同待测介质的浓度。传感器结构采用多路对不同波长敏感的探测器,复用一个宽谱红外光源,降低了多种粉尘、气体同时测量的硬件成本。在实验室条件下通过模拟试验对设计方案进行了原理验证,试验结果验证了粉尘和气体同时测量的可行性。提出的多种粉尘和气体同步测量的多波长红外传感器设计方案对于拓宽多波长红外传感技术的应用,特别是煤矿生产的安全监测具有重要意义。

红外传感器ZTP-135SR及其在红外体温测量中的应用

体温是人体重要的生理参数,由于新型冠状病毒肺炎的肆虐,对人体体温进行无接触式的快速准确测量更显得尤为重要。介绍了一种基于热电堆红外温度传感器ZTP-135SR的红外测温系统,通过传感器提取原始温度数据,在后级进行放大和滤波等处理,实现对温度信号的精确采集,并且利用多项式拟合的手段得到经环境补偿后的温度数据,进一步提高测量精度。

一种基于悬浮吸收层的双层结构的热电堆红外探测器(英文)

提出一种新颖红外传感器,这种传感器采用悬浮吸收层的双层结构的优势,来实现相对小尺寸下的高探测性能。双层结构采用2种牺牲层材料,分别为聚酰亚胺牺牲层和预埋在热偶条和沉底之间的多晶硅材料。仿真结果证明了该种结构的探测率、响应率和响应时间分别达到2.85×108cm Hz(1/2)/W、1 800 V/W和6 ms。本文给出了该种热电堆红外探测器高度兼容于CMOS工艺的制备流程,使器件的高效量产和低成本生产成为可能。

低分辨率红外感知系统的人体行为数据增强

针对目前公开的人体行为红外数据集较少的问题,本文设计了基于生成对抗网络和基于3D人体红外模型的两种数据增强方法,以快速扩充现有的红外人体行为数据集。搭建了改进的生成网络模型AC-WGAN并添加了网络优化策略,以生成高质量的红外热图;利用Unity 3D引擎搭建表征红外特征及运动信息的人体模型,模拟红外阵列传感器成像原理,实现了给定人体模型及传感器方位信息便能自动生成大量且多样化数据的功能。基于数据增强后的数据集训练和测试卷积神经网络,实验结果表明,网络对不同行为的感知准确度达到80%以上,且显著提高了网络对陌生数据的识别能力,所设计的数据增强方法对于扩充人体行为红外数据集有效。

用于汽车尾气监测的新型气体浓度传感器系统

针对汽车尾气新的排放标准和检定方法的实施,设计了用于汽车尾气监测的热电堆传感器系统。采用导电不定型碳多层镀膜技术的电调制红外光源,使其调制频率最高可以达到100 Hz.对传统气室结构进行了优化设计,使气室与外支撑分离,降低了外界环境的影响。实现了当红外光照射到吸收窗时,在输出引脚上产生与入射光功率成正比的输出信号电压,-3 dB衰减频率大约为10 Hz.实验结果表明:该气体浓度传感器系统满足汽车尾气中CO、CO2、HC监测的要求。

非制冷红外焦平面阵列进展

非制冷红外成像技术已广泛应用于军事和民用领域,一直是人们关注的焦点之一,其核心部件是非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:Infrared Focal Plane Array)。综述了几种具有代表性的非制冷IRFPA的探测原理、发展历史和现状。它们是:热敏电阻型、热释电型、热电堆型、二极管型、热-电容型非制冷IRFPA和应用光力学效应的非制冷IRFPA、基于法布里-珀罗微腔阵列的非制冷IRFPA。

非接触测温热电堆15TP551N及其应用

前言 热电堆是一种热释红外线传感器,它是由热电偶构成的一种器件.目前,它在耳式体温计、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中,作为温度检测器件获得了广泛的应用.