热电堆红外探测器

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公司名称深圳维尔克斯光电有限公司
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厂商性质其他
更新时间2024/5/24 7:11:17
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深圳维尔克斯光电有限公司是的进口光电代理商，代理的激光、光电、光机械类产品，应用涵盖物理与光学、化学、材料、生命科学等领域。我们与国内各大高校、研究所、激光设备公司和及精密仪器公司保持着紧密的联系，提供针对不同应用的专业技术支持。维尔克斯光电在衍射光学、微光学、太赫兹元件、、光束分析仪、太阳光模拟器、显微镜载物台、红外热像仪、电控平移台、红外探测器、光学仪器等领域具有多年的产品和技术积累，能够为用户提供各种高性价比的解决方案。

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Dexter热电堆探测器是一种不需要偏压或冷却的无源辐射感应电压发生装置，不会发出任何辐射，在覆盖紫外线到远红外线的波段里，光谱吸收曲线平坦，所以光谱灵敏度可以用带通滤光片来调整。热电堆红外传感器输出通常在微伏到毫伏范围内，具体取决于目标尺寸、温度和辐射度。

热电堆红外探测器产品信息

Dexter热电堆红外探测器，采用TO封装，可用于商业和科研等领域

Dexter Research Center（德克斯特研究中心）生产的热电堆探测器，品质稳定，高质量，高输出辐射，是热电堆探测器领域的企业，产品的线性动态范围覆盖紫外到长波红外。Dexter热电堆探测器是一种不需要偏压或冷却的无源辐射感应电压发生装置，不会发出任何辐射，在覆盖紫外线到远红外线的波段里，光谱吸收曲线平坦，所以光谱灵敏度可以用带通滤光片来调整。热电堆红外传感器输出通常在微伏到毫伏范围内，具体取决于目标尺寸、温度和辐射度。

热电堆探测器的类型：

Dexter Research Center提供两种不同类型的热电堆红外探测器，即基于铋锑薄膜的探测器和基于硅的探测器。这两种类型的探测器在性能上有如下一些区别，与硅热电堆相比，薄膜热电堆的电阻更低，噪声电压更低，因此薄膜探测器的信噪比更高，与硅基热电堆具有相同输出的薄膜热电堆的时间常数较慢。一般来说，薄膜热电堆的有效面积更大。

一些薄膜热电堆型号在设计上带有内部补偿元件，补偿元件具有盲区，通常与有源元件相对连接，从而将环境封装温度骤变的影响降至，这种温度补偿大约在探测器封装受到热冲击的最初几秒钟内有效。Dexter Research Center还开发了补偿硅热电堆（以"ST"开头的型号）。

另外，还提供多种带数字输出的热电堆探测器模块。其中，温度传感器模块(TSM)以硅热电堆探测器技术为基础，在探测器封装中集成了ASIC，可提供校准数字输出，用于精确的非接触式温度测量。更多信息，请联系我们。

Dexter热电堆探测器的主要应用：

- 手持式非接触温度测量仪

- 工业应用和过程控制中的非接触式温度测量

- Tympanic Thermometers

- 红外辐射测量

- 制冷剂泄漏检测Refrigerant Leak Detection

- 汽车尾气中CO、CO2和HC的分析

- 气体分析，包括麻醉剂、培养箱CO和CO2、血液酒精呼吸分析仪

- 飞机、卫星和业余爱好者应用的地平线传感器

- 商业建筑暖通空调HVAC与照明控制

- 红外线扫描仪Thermal line scanners

- 汽车暖通空调HVAC控制

- 汽车乘员传感系统Automotive Occupancy Sensing

- 家用电器温度测量

- 包括火焰和爆炸在内的危险检测

- 交通隧道火灾探测

- 飞机火焰和火情探测

- 血糖监测

- 黑冰探测和预警Black ice detection and early warning

- 安全人员的存在和探测

Dexter可提供线阵形式，单通道，双通道以及四通道的探测器，其中一款ST系列探测器具备高灵敏度，高精度喝高稳定性的特点。Dexter的热电堆是被动红外探测器，用于鼓膜温度计、汽车气候控制传感系统、过程监控、家用电器和辐射计中的非接触式温度测量。其他应用包含医疗、汽车和石油行业的气体分析；危险控制，包括火焰和爆炸检测以及用于科学、空间和业余爱好者应用的地平线传感器。

图1：Dexter热电堆探测器图示

什么是热电堆探测器(Thermopile Detectors)？

热电堆探测器还可称为热电堆红外传感器，可以看作是微型热电偶结的串联阵列，以差分对的形式串联连接，这些差分对构成冷结和热结（见图2）。其中，冷结和热结是由交替使用的n型和p型材料（称为"铠装"）连接的，从而在结点之间产生塞贝克效应。冷热结之间会产生与温度梯度成正比的电压，对于基于薄膜的热电堆，臂材(the arm materials)是锑(Sb)和铋(Bi)；对于硅热电堆，臂材可以是交替使用的n型和p型多晶硅，或者是带有金(Au)或铝(Al)的n型多晶硅。冷结点通常与探测器封装热连接，位于基板开口周围。热结位于探测器图案的中心，表面涂有能量吸收剂，热结定义了探测器的有效区域，并悬浮在一层薄膜上，与封装的其他部分进行热隔离。

图2：2M型薄膜热电堆传感器Dexter的主要特点

要使用热电堆传感器Dexter进行辐射校准测量，需要知道探测器的冷结温度，这通常是通过热敏电阻或有源器件(如LM20(美国国家半导体公司))来测量探测器的封装温度。当热敏电阻或其他装置靠近探测器并与探测器封装热连接时，温度测量精确。在Dexter Research Center，很多情况下可以将温度测量装置安装在探测器封装内部。

Dexter热电堆探测器采用小型TO-18、TO-5或TO-8晶体管封装。在对探测器封装进行密封(封装)之前，先将封装内的环境空气抽空，然后回充四种气体中的一种。回充气体是有源区能量耗散的主要热途径之一，请参阅应用简介"有关封装气体对热电堆探测器性能影响的讨论"和"封装气体对热电堆探测器的影响"。

Dexter Research Center使用的能量吸收材料使热电堆探测器具有从紫外线到远红外线基本平坦的光谱响应。根据探测器的应用，光谱灵敏度受限于光学带通滤波片的选择，Dexter有多种光学滤光片和窗口材料库存，可根据用户的应用定制探测器。Dexter Research还提供可选的内部孔径、内部散热器和多种封装孔径尺寸，以满足用户的设计要求。

热电堆传感器Dexter是一种噪声极低的探测器，其噪声量与等阻电阻器的噪声量相同。与热释电探测器不同，热电堆探测器不会产生1/ƒ或微音噪声，只会产生电阻的噪声。热电堆探测器可为直流辐射提供稳定的输出，频率受时间常数限制，另外，热电堆红外探测器不需要斩波器。

Dexter热电堆探测器中薄膜与硅两种类型的对比：

参数	薄膜	硅
输出电压	更高Higher	较低Lower
信噪比	更高Higher	较低Lower
温度系数R Temperature Coefficient of R	-0.36%/°C	-0.04%/°C
电压噪声	较低Lower	更高Higher
时间常数Time Constant	较慢Slower	更快Faster
费用Cost	更高Higher	较低Lower
工作温度	100°C	125°C*

* 特定配置温度可达225°C

热电堆红外探测器的规格参数表：

按配置划分的单通道探测器：

型号	通道数	热电堆技术	封装尺寸	有效区域尺寸 (mm)	输出电压 (μV)	信噪比	电阻 (kΩ)	时间常数 (ms)	热敏电阻选项	内部孔径
S25 TO-18	1	硅	TO-18	0.25x0.25	23	1,186	23	16	外部	是
S25 TO-5	1	硅	TO-5	0.25x0.25	40	2,062	23	18	外部	是
M5	1	薄膜	TO-5	直接0.5	35	5,000	3	28	外部	是
M14	1	薄膜	TO-18	0.92x0.4	20	2,857	3	14	外部	是
ST60 TO-18	1	硅	TO-18	0.61x0.61	100	3,193	60	18	内部	否
ST60 TO-5	1	硅	TO-5	0.61x0.61	110	3,513	60	18	内部	是
ST60衍射透镜	1	硅	TO-5	0.61x0.61	295	9,425	60	18	内部	是
ST60 LCC	1	硅	LCC	0.61x0.61	62	1,981	60	18	内部	否
ST60 高温型	1	硅	TO-5	0.61x0.61	50 [22]	1597[702]	60	18[<18]	内部	否
1M	1	薄膜	TO-5	直径1.0	60	8,571	3	32	外部	是
1SC补偿式	1	薄膜	TO-5	1.0x1.0	48	3,582	11	48	外部	是
M34	1	薄膜	TO-5	3.16x0.4	115	10,088	8	38	外部	否
DR34补偿式	1	薄膜	TO-5	3.16x0.4	115	7,099	16	38	外部	是
ST120	1	硅	TO-5	1.2x1.2	190	4,953	90	25	内部	是
ST150	1	硅	TO-5	1.5x1.5	295	8,159	80	37	内部	是
ST150衍射透镜	1	硅	TO-5	1.5x1.5	325	9,286	90	38	内部	是
DR46补偿式	1	薄膜	TO-8	4x0.6	210	11,602	20	40	外部	标准
2M	1	薄膜	TO-5	2x2	250	19,531	10	85	内部	是
3M	1	薄膜	TO-8	3x3	440	25,581	18	100	外部	否
6M	1	薄膜	TO-8	直径6.0	440	18,317	25	108	内部	否

按配置划分的多通道探测器：

型号	通道数	热电堆技术	封装尺寸	有效区域尺寸 (mm)	输出电压 (μV)	信噪比	电阻 (kΩ)	时间常数 (ms)	热敏电阻选项	内部孔径
ST60双通道	2	硅	TO-5	0.61 x 0.61	62	1,981	60	18	内部	否
DR26	2	薄膜	TO-5	2 x 0.6	54	5,684	5.5	38	外部	否
DR34	2	薄膜	TO-5	3.16 x 0.4	115	10,088	8	38	外部	标准
ST120双通道	2	硅	TO-5	1.2 x 1.2	165	4,301	90	25	内部	否
ST150双通道	2	硅	TO-5	1.5 x 1.5	230	5,990	90	38	内部	否
DR46	2	薄膜	TO-8	4 x 0.6	210	16,406	10	40	外部	标准
TM34	3	薄膜	TO-8	3.16 x 0.4	115	10,088	8	38	内部	标准
T34补偿式	3	薄膜	TO-8	3.16 x 0.4	115	7,099	16	38	内部	标准
ST60四通道	4	硅	TO-5	0.61 x 0.61	62	1,981	60	18	内部	否
ST120四通道	4	硅	TO-5	1.2 x 1.2	140	3,649	90	25	内部	否
ST150四通道	4	硅	TO-8	1.5 x 1.5	230	5,990	90	38	内部	否
2M四通道	4	薄膜	TO-8	2 x 2	250	19,531	10	85	内部	标准
10频道	10	薄膜	TO-8	3.16 x 0.4	115	10,088	8	38	内部	标准

数字探测器Digital Detectors：

型号	通道数	热电堆技术	封装尺寸	有效区域尺寸 (mm)	输出电压 (V)	数字输出 (计数)	温度传感器 (计数)
ST60 数字	1	硅	TO-5	0.61 x 0.61	3 or 5	770	6670
ST60 数字双通道	2	硅	TO-5	0.61 x 0.61	3 or 5	608	6670
ST120 数字双通道	2	硅	TO-5	1.2 x 1.2	3 or 5	970	6670

温度传感器模块Temperature Sensor Modules：

型号	补偿元件	热电堆技术	封装尺寸	有效区域尺寸 (mm)	输出电压 (V)	视场角	工作温度
MD-0003	N	硅	TO-5	0.61 x 0.61	5	70°	-70C-380C
MD-0005	Y	硅	TO-5	0.61 x 0.61	5	35°	-70C-380C
MD-0006	N	硅	TO-5	0.61 x 0.61	3	70°	-70C-380C
MD-0007	Y	硅	TO-5	0.61 x0 .61	3	35°	-70C-380C
MD-0008	N	硅	TO-5	0.61 x 0.61	3	70°	0C-100C

按配置划分的阵列探测器：

型号	通道数	热电堆技术	封装尺寸	有效区域尺寸 (mm)	输出电压 (μV)	信噪比	电阻 (kΩ)	时间常数 (ms)	热敏电阻选项	内部孔径
SLA32	2 x 16	硅	0.97″x1.27″DIP	0.05 x 0.65	14.8	423	76	7	内部	否
SLA64	1 x 64	硅	1.59″x1.85″DIP	0.45 x 2	318	908	75	42	内部	否