热电堆传感器的原理是什么？

　　红外测温仪的原理？测温的关键器件如何选型？以及如何快速和准确设计开发，这些都是相关人员关心的问题。这次，小编精心整理了若干，希望对各位有用。
　　热电堆传感器原理
　　任何物体只要在绝对零度以上时，都会以一定的波长向外辐射能量，只是在低温段的辐射能量很弱。常温下，自然界的所有物体都是红外辐射的发射源，只是红外辐射的波长不同。
　　非接触式测温传感器就是利用物体的辐射能量随温度而变化的原理制成的。
　　
　　红外热电堆传感器将吸收的红外辐射转化为热能，并把温度变化转化成电子信号，放大显示出来。热电堆作为一种非接触红外测温传感器，不需要直接接触被测物体就可以快速测得物体表面温度，可以测量高温的、危险的或移动的物体，且不会污染或损坏被测物体。
　　目前，它在额温枪、耳温枪、智能家电、灯具开关、食品温度检测等领域中获得了广泛的应用。
　　热电堆是基于赛贝克效应机理，两种具有不同塞贝克系数的材料相互串接构建的闭环回路（即一对热电偶），两串接处中温度较高的一端通常被称作“热结”，较低的一端被称作“冷结”，材料中载流子沿着温度梯度降低的方向移动，引起电荷积累在冷结处，此时回路中便有热电势产生。
　　据润石科技整理，目前市面上常见的模拟输出式热电堆传感器有十几个品牌。
　　热电堆传感器关键器件
　　因为被测物体每变化 1°C，热电堆传感器输出仅仅增加50uV~100uV，这样0.1°C 分辨率对应的输出电压变化只有5uV~10uV，所以选择热电堆探头最好选用高灵敏度的。
　　正是因为热电堆传感器输出的信号如此微弱，使得经放大后的电压误差也需要很小，只有零漂移自稳零类型的运放，才能满足信号的放大调理。这类运放内部有一个主放大器，还有一个辅助的放大器，用于每隔 us 级别的时间间隔自动校准失调电压，还有Clock 时钟同步电路，以实时保证失调电压为最小值，特别适用于甚低频信号的放大调理。
　　目前市面上常见的高精度零漂移运放有如下一些型号。
　　如果要实现额温枪的精度为±0.3°C 以内，那么热电堆在0.3°C 产生的电压仅为15uV~30uV，意味着运放的最大失调电压值都不能大于15uV~30uV。
　　另外，为了提高热电堆探头输出的信噪比，热电堆内部等效的电阻值也是关键因素之一，电阻的阻值越大，其输出热噪声就会相应更大。
　　而热电堆传感器内阻为100kΩ 左右，属于比较大的电阻，这样要求运放的输入偏置电流必须是pA 级别的才能减少带来的误差，所以运放只能是CMOS 架构的。运放的反馈电阻需要并联一个100nF 电容，把整个电路的带宽限制在10Hz 以内，充分降低放大电路的输出噪声。最重要的是运放的1/f 噪声，需要选用5uVpp 以内的以提高信噪比。