一种热电堆温度传感器及其封装方法、测温设备技术

本发明专利技术公开一种热电堆温度传感器及其封装方法、测温设备，涉及温度传感器技术领域，以解决热电堆敏感区域存在因环境温度变化而产生的噪声电压，从而引起测量精度差的问题。所述热电堆温度传感器，包括：热电堆芯片、与热电堆芯片电连接的调理组件以及用于封装热电堆芯片和调理组件的封装结构。热电堆芯片包括隔热结构和热电堆敏感结构，热电堆敏感结构分布在隔热结构内。调理组件用于检测封装结构的温度，并对热电堆芯片的输出信号进行调理。调理组件以及封装结构还分别与外部控制电路电连接。当调理组件检测的封装结构的温度发生变化时，外部控制电路用于控制封装结构调整自身的温度，以使封装结构的温度保持恒定。以使封装结构的温度保持恒定。以使封装结构的温度保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
一种热电堆温度传感器及其封装方法、测温设备


[0001]本专利技术涉及温度传感器
，尤其涉及一种热电堆温度传感器及其封装方法、测温设备。

技术介绍

[0002]热电堆温度传感器作为一种热释红外线传感器，广泛应用于耳式体温计、放射温度计、食品温度检测等领域中。
[0003]传统的热电堆温度传感器在测温时，当外界环境温度发生突变后，热电堆芯片敏感区域的温度变化不能及时跟上外界环境温度的变化，致使热电堆敏感区域存在因外界环境温度变化而产生的噪声电压，从而引起测量精度差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种热电堆温度传感器及其封装方法、测温设备，用于解决热电堆敏感区域存在因外界环境温度变化而产生的噪声电压，从而引起测量精度差的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种热电堆温度传感器，包括：热电堆芯片、与热电堆芯片电连接的调理组件以及用于封装热电堆芯片和调理组件的封装结构。
[0007]热电堆芯片包括隔热结构和热电堆敏感结构，热电堆敏感结构分布在隔热结构内。调理组件用于检测封装结构的温度，并对热电堆芯片的输出信号进行调理。调理组件以及封装结构还分别与外部控制电路电连接。当调理组件检测的封装结构的温度发生变化时，外部控制电路用于控制封装结构调整自身的温度，以使封装结构的温度保持恒定。
[0008]与现有技术相比，本专利技术提供的热电堆温度传感器中，热电堆芯片包括隔热结构和热电堆敏感结构，热电堆敏感结构分布在隔热结构内，基于此，在对目标对象进行测温时，热电堆敏感结构不会直接与封装结构内的环境以及封装结构外的外界环境直接接触，能够降低外界环境与热电堆敏感结构的换热速度，可实现通过隔热结构与热电堆敏感结构的换热速率以及通过封装结构内部气体与热电堆敏感结构的换热速率的同步，在一定程度上减少外界环境温度对热电堆敏感结构的温度影响，从而使得热电堆敏感结构的噪声电压的输出为零。调理组件用于实时检测封装结构的温度。调理组件以及封装结构还分别与外部控制电路电连接。基于此，调理组件能够检测封装结构的温度，并将检测到的封装结构的温度信号传输至外部控制电路中。当外界环境温度降低时，外部控制电路控制封装结构进行升温，以避免封装结构的温度在外界环境的影响下降低，使得封装结构自身的温度以及热电堆敏感结构的温度能够保持恒定；当外界环境温度升高时，外部控制电路控制封装结构进行升温，使得封装结构自身的温度以及热电堆敏感结构的温度可以随着外界的环境温度同步升高，以减少封装结构内外的温度差异，最终使得封装结构自身的温度以及热电堆敏感结构的温度重新达到恒定，以进一步减少外界环境温度变化对热电堆敏感结构的温度
的影响，从而在没有目标对象进行测温的情况下，使得热电堆敏感结构没有明显的噪声电压输出。此外，调理组件还与热电堆芯片电连接，用于对热电堆芯片的输出信号进行调理，能够将热电堆芯片输出的模拟电压信号转化为温度数字信号并传输至外部控制电路，进而实现对目标对象的测温。由此可知，本专利技术提供的热电堆敏感结构减少了外界环境温度变化对热电堆敏感区域的温度变化的影响，避免了热电堆敏感结构因此产生的噪声电压，进而避免了对测量精度的影响。
[0009]第二方面，本专利技术还提供一种测温设备，包括上述第一方面技术方案所述的热电堆温度传感器。
[0010]与现有技术相比，本专利技术提供的测温设备的有益效果与上述第一方面技术方案所述热电堆温度传感器的有益效果相同，此处不做赘述。
[0011]第三方面，本专利技术还提供一种热电堆温度传感器的封装方法，热电堆温度传感器为上述第一方面技术方案所述的热电堆温度传感器，包括：
[0012]将热电堆敏感结构置于隔热结构内，以获得热电堆芯片；
[0013]将热电堆芯片与调理组件电连接；
[0014]将调理组件以及封装结构与外部控制电路电连接；
[0015]将热电堆芯片以及调理组件共同置于封装结构内，且将热电堆芯片以及调理组件与封装结构固定连接。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的热电堆温度传感器的封装方法的有益效果与上述第一方面技术方案所述热电堆温度传感器的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本专利技术实施例中提供的一种热电堆温度传感器的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例中提供的另一种热电堆温度传感器的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例中提供的封装基板的俯视图；
[0021]图4为本专利技术实施例中提供的热电堆芯片的俯视图；
[0022]图5为本专利技术实施例中提供的热电堆芯片的原理示意图。
[0023]附图标记：
[0024]1‑
热电堆芯片，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
热电堆敏感结构，
[0025]111
‑
热端，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112
‑
冷端，
[0026]12
‑
隔热结构，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
121
‑
芯片基底，
[0027]122
‑
隔热膜，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
123
‑
红外反射件，
[0028]21
‑
调理芯片，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
‑
调理电路，
[0029]3‑
封装结构，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
‑
封装基板，
[0030]311
‑
基板本体，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
312
‑
加热件，
[0031]32
‑
封装管帽，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33
‑
滤波片，
[0032]34
‑
第一导热胶体，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35
‑
第二导热胶体，
[0033]36
‑
焊盘。
具体实施方式
[0034]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电堆温度传感器，其特征在于，包括：热电堆芯片、与所述热电堆芯片电连接的调理组件以及用于封装所述热电堆芯片和所述调理组件的封装结构，其中：所述热电堆芯片包括隔热结构和热电堆敏感结构，所述热电堆敏感结构分布在所述隔热结构内；所述调理组件用于检测所述封装结构的温度，并对所述热电堆芯片的输出信号进行调理；所述调理组件以及所述封装结构还分别与外部控制电路电连接；当所述调理组件检测的封装结构的温度发生变化时，所述外部控制电路用于控制所述封装结构调整自身的温度，以使所述封装结构的温度保持恒定。2.根据权利要求1所述的热电堆温度传感器，其特征在于，所述隔热结构包括隔热膜、芯片基底以及红外反射件，所述热电堆敏感结构集成在所述隔热膜内，所述隔热膜支撑在所述芯片基底上，用于对所述热电堆敏感结构进行支撑和隔热；所述红外反射件覆盖于所述隔热膜上，且呈中心对称分布，用于将辐照至所述热电堆敏感结构的部分红外线反射至所述热电堆温度传感器外部。3.根据权利要求2所述的热电堆温度传感器，其特征在于，所述热电堆敏感结构为轴对称结构，和/或，所述热电堆敏感结构包括冷端以及与所述冷端电连接的热端，所述冷端以及所述热端均位于所述隔热膜内。4.根据权利要求1所述的热电堆温度传感器，其特征在于，所述封装结构包括封装基板、封装管帽以及滤波片，其中：所述封装基板通过第一导热胶体与所述封装管帽固定连接，所述封装管帽远离所述封装基板的一侧具有开口，所述滤波片覆盖在所述开口上，且通过所述第一导热胶体与所述封装管帽固定连接，所述滤波片用于对外界环境中的光线进行过滤；所述热电堆芯片以及所述调理组件通过第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏霖，王媛，
申请(专利权)人：苏州容启传感器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：