熱電堆是一種熱釋紅外線傳感器，它是由熱電偶構(gòu)成的一種器件。它在耳式體溫計(jì)、放射溫度計(jì)、電烤爐、食品溫度檢測(cè)等領(lǐng)域中，作為溫度檢測(cè)器件獲得了廣泛的應(yīng)用。由兩個(gè)或多個(gè)熱電偶串接組成，各熱電偶輸出的熱電勢(shì)是互相疊加的。用于測(cè)量小的溫差或平均溫度。

熱電堆的結(jié)構(gòu)：輻射接收面分為若干塊，每塊接一個(gè)熱電偶，把它們串聯(lián)起來，就構(gòu)成熱電堆。按用途不同，實(shí)用的熱電堆可以制成細(xì)絲型和薄膜型，亦可制成多通道型和陣列型器件。

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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)確保了冷端和測(cè)溫端的溫度差。熱電偶由多晶硅與鋁構(gòu)成，兩者串聯(lián)連接。當(dāng)各個(gè)熱電偶測(cè)溫端溫度上升時(shí)，熱電偶之間就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì) Vn，因此在輸出端就可以獲得它們的電壓之和。

熱電堆的結(jié)構(gòu)與工作原理圖

熱電堆的應(yīng)用

熱電堆紅外測(cè)溫傳感器直接感應(yīng)熱輻射 ，為非接觸溫度測(cè)量提供完美的解決方案，它的具有創(chuàng)新的硅基微機(jī)械技術(shù)保證了它的極好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，非常低的溫度靈敏系數(shù),極好的光電特性。熱電堆紅外傳感器使非接觸溫度測(cè)量系統(tǒng)具備很低的價(jià)格。它不需要冷卻，但在整個(gè)溫度測(cè)量范圍內(nèi)能達(dá)到±1℃的精度。對(duì)于比較窄的溫度測(cè)量范圍，例如體溫測(cè)量，精度可以達(dá)到±0.1℃。

在非接觸溫度計(jì)中的應(yīng)用
用高精度熱敏電阻來測(cè)量熱電堆所處的環(huán)境溫度，然后由CPU計(jì)算出測(cè)量溫度。可以在EEPROM中預(yù)先寫入一些標(biāo)準(zhǔn)的溫度條件，例如：在被測(cè)物體溫度為37℃、熱電堆所處環(huán)境溫度為25℃條件下測(cè)得的輸出電壓。而且，熱電堆的輸出電壓、運(yùn)放的偏置及增益的離散性等等也可以通過軟件來進(jìn)行修正。

另外，被測(cè)對(duì)象的溫度與熱電堆所處的環(huán)境溫度之間，存在著下面的關(guān)系。

Vout為熱電堆的輸出電壓(V)

A為比例系數(shù)

Tb為被測(cè)物體的溫度(K)

Ts為熱電堆所處的環(huán)境溫度(K)

因此，被測(cè)對(duì)象的溫度，可以通過測(cè)量熱電堆輸出電壓和熱電堆所處環(huán)境的絕對(duì)溫度，并通過運(yùn)算后獲得。