熱電堆傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)化為電能的裝置，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、汽車工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域，用來測量人體溫度、引擎溫度、燃?xì)饬髁康葦?shù)據(jù)。MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）技術(shù)的蓬勃發(fā)展開辟了一個全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了MEMS器件的批量生產(chǎn)與制備。采用該技術(shù)制造的硅基熱電堆紅外傳感器在體積、價格和性能各方面都取得了明顯的優(yōu)勢，從而推動了MEMS熱電堆紅外探測器的研究與發(fā)展。
熱電堆紅外傳感器原理
熱電堆是基于塞貝克效應(yīng)機理，采用硅基微加工工藝，在硅片支撐層上排布若干對、具有兩種具有不同塞貝克系數(shù)材料的熱電偶，把這些熱電偶串聯(lián)起來，就構(gòu)成熱電堆芯片。串聯(lián)交接處中溫度較高的一端通常被稱作“熱結(jié)”，較低的一端被稱作“冷結(jié)”，熱端與冷端之間形成一定的溫差ΔT，材料中載流子沿著溫度梯度降低的方向移動，引起電荷積累在冷結(jié)處，此時回路中便有溫差電動勢ΔV產(chǎn)生。此時，即可再通過電路將電動勢轉(zhuǎn)換成被測物體的實際溫度。由于溫差電動勢ΔV的大小只取決于材料種類與溫差，當(dāng)熱電偶的兩種材料都確定后，其大小只和熱電偶兩端的溫度差有關(guān)。
紅外熱電堆傳感器應(yīng)用于體溫計、可穿戴設(shè)備、智能家居系統(tǒng)。
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