日前，歐姆龍株式會(huì )社宣布已完成世界首次應用晶圓級真空封裝技術(shù)的紅外線(xiàn)傳感器的研發(fā)，成功開(kāi)發(fā)了具有90度廣視野范圍并可實(shí)現高精度區域溫度檢測的16x16單元型非接觸式溫度傳感器，并擬于2013年10月開(kāi)始出售樣品。

近年來(lái)，隨著(zhù)家庭及辦公場(chǎng)所對節能的意識不斷提高，在節能的同時(shí)還致力于實(shí)現舒適生活的智能家居，以及為必要的地方提供必要亮度的照明，并可實(shí)現節能與舒適性?xún)扇涿赖膽璀h(huán)境照明(Task-Ambient Lighting System)等的智能辦公室已經(jīng)過(guò)研究階段進(jìn)入了驗證實(shí)驗的階段。其中，作為掌握人數及人物所處位置的關(guān)鍵件，人感傳感器的需求正在不斷高漲。

由于普遍用于人感傳感器的熱電傳感器無(wú)法檢測靜止不動(dòng)的人物，所以難以檢測人數及人物所處位置。鑒于這種情況，歐姆龍開(kāi)發(fā)了能夠檢測靜止人物，具有90度廣視野范圍并可實(shí)現高精度區域溫度檢測，用于人感傳感器的16×16單元型MEMS非接觸式溫度傳感器。

MEMS非接觸式溫度傳感器是通過(guò)應用MEMS技術(shù)的熱電堆將對象物體發(fā)出的紅外線(xiàn)能源變?yōu)闊崮?，并通過(guò)兩種金屬接點(diǎn)之間溫差所形成的熱電動(dòng)勢測量溫度。但由于熱電堆所轉換的熱能大多數都會(huì )通過(guò)空氣散失，所以在金屬接點(diǎn)之間難以形成較大的溫差，致使熱電動(dòng)勢變小，無(wú)法提高靈敏度。這次，世界首次成功將熱電堆真空封裝在芯片內。采用真空封裝即可避免將熱電堆轉換的熱能散失在空氣中，使金屬接點(diǎn)之間的溫差變大，從而可實(shí)現更高的靈敏度。

今后將與用于檢測人數及人物所處位置的演算法及非接觸式溫度傳感器結合在一起，作為組件化的人體傳感器竭力實(shí)現商品化。

MEMS非接觸式溫度傳感器特點(diǎn)

●通過(guò)采用熱電堆的方式，可檢測熱電傳感器無(wú)法檢測的靜止人物，最適用于人感傳感器。
●通過(guò)采用256像素(16×16單元)的二維區域溫度檢測，提高人物所處位置的檢測精度。
●擁有90度的廣視野角度，可檢測廣范圍的區域溫度。例如，對于原需裝配4個(gè)45度視野角度傳感器的區域，僅需用1個(gè)傳感器即可檢測。
●因能實(shí)現4幀/秒(幀速率:每秒的畫(huà)面輸出次數)的高速溫度輸出，所以可檢測以1.0米/秒的速度移動(dòng)的人物。

MEMS非接觸式溫度傳感器外觀(guān)


MEMS非接觸式溫度傳感器主要規格

非接觸式溫度傳感器的檢測原理

利用兩種金屬接點(diǎn)之間溫差所形成的熱電動(dòng)勢導致的塞貝克效應(Seebeck effect)。將n型多晶硅、p型多晶硅以及鋁為材料的熱電偶串接成熱電堆。通過(guò)在薄膜上形成一個(gè)金屬接點(diǎn)(溫接點(diǎn))，并在導熱性強的多晶硅上形成另一個(gè)金屬接點(diǎn)(冷接電)，提高能源效率。通過(guò)采用真空封裝即可避免將熱電堆轉換的熱能散失在空氣中。


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