[发明专利]带有自适应补偿的热电堆传感器及其红外测温仪

说明书

本发明公开了一种带有自适应补偿的热电堆传感器及其红外测温仪，该热电堆传感器包括外壳，以及位于外壳内的至少一个热电偶单元和至少一个热电偶补偿单元；所述热电偶补偿单元覆盖有反射层，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元数量相等且反向串联连接，所述热电偶单元的热容量与导热系数的比值为第一数值，所述热电偶补偿单元的热容量与导热系数的比值为第二数值，所述第一数值与所述第二数值相等。本发明实施例能够在温度梯度较大的情况下，减少由于壳体内的气体传热不均匀导致的测量误差，结构简单。本发明实施例可广泛应用于热电堆传感器技术领域。

技术领域

本发明涉及热电堆传感器技术领域，尤其涉及带有自适应补偿的热电堆传感器及其红外测温仪。

背景技术

热电偶是最古老的热探测器之一，热电偶是基于温差电效应工作的，至今仍得到广泛的应用。单个热电偶提供的温差电动势比较小，满足不了某些应用的要求，所以常把几个或几十个热电偶串接起来组成热电堆，热电堆比热电偶提供更大的温差电动势，便于获取测量结果。

在一般应用中，热电堆探测器均被封装在含有气体的外壳内，如TO-46或TO-5壳体。在温度梯度较大的情况下，封装壳体内的气体对热电堆传热不均匀，从而在测量过程中引入误差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种带有自适应补偿的热电堆传感器及其红外测温仪，能够在温度梯度较大的情况下，减少由于壳体内的气体传热不均匀导致的测量误差，结构简单。

第一方面，本发明实施例提供了一种带有自适应补偿的热电堆传感器，包括：外壳，以及位于外壳内的至少一个热电偶单元、至少一个热电偶补偿单元和所述热电偶单元及所述热电偶补偿单元的支撑结构；所述热电偶补偿单元覆盖有反射层，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元数量相等且反向串联连接，所述热电偶单元的热端及冷端与对应支撑结构的热容量与导热系数的比值为第一数值，所述热电偶补偿单元的热端及冷端与对应支撑结构的热容量与导热系数的比值为第二数值，所述第一数值与所述第二数值相等。

可选地，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元单个反向串联连接。

可选地，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元间隔分布。

可选地，所述热电偶单元及所述热电偶补偿单元分别按等分分组，分组后的热电偶单元组及热电偶补偿单元组反向串联连接；其中，组内的热电偶单元或热电偶补偿单元串联连接。

可选地，所述热电偶单元组及所述热电偶补偿单元组间隔分布。

可选地，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元的材料相同。

可选地，所述热电偶单元与所述热电偶补偿单元的相对于所述外壳中心对称分布。

可选地，所述热电偶单元的热端覆盖有吸收层。

可选地，所述热电偶单元的冷端覆盖有反射层。

第二方面，本发明实施例提供了一种红外测温仪，包括如第一方面实施例所述的热电堆传感器。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明实施例通过将热电偶单元与热电偶补偿单元的热容量与导热系数的比值设置相等，以及将热电偶补偿单元覆盖反射层，使热电偶单元与热电偶补偿单元相对于由于壳体内的气体传热不均匀导致的误差测量结果更接近；并通过数量相等且反向串联连接的热电偶单元与热电偶补偿单元将误差测量结果抵消，从而减少由于壳体内的气体传热不均匀导致的测量误差，并且整个结构简单。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种带有自适应补偿的热电堆传感器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种热电偶补偿单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种热电偶单元的结构示意图；