MEMS非接觸式溫度傳感器:可檢測靜止人、物
發布時間:2013-06-04 責任編輯:eliane
【導讀】近年來,人感傳感器的需求正在不斷高漲,歐姆龍針對這一市場成功開發了能夠檢測靜止人物,具有90度廣視野範圍並可實現高精度區域溫度檢測的16x16單元型非接觸式溫度傳感器,該技術首次成功將熱電堆真空封裝在芯片內。
日前,歐姆龍株式會社宣布已完成世界首次應用晶圓級真空封裝技術的紅外線傳感器的研發,成功開發了具有90度廣視野範圍並可實現高精度區域溫度檢測的16x16單元型非接觸式溫度傳感器,並擬於2013年10月開始出售樣品。
近jin年nian來lai,隨sui著zhe家jia庭ting及ji辦ban公gong場chang所suo對dui節jie能neng的de意yi識shi不bu斷duan提ti高gao,在zai節jie能neng的de同tong時shi還hai致zhi力li於yu實shi現xian舒shu適shi生sheng活huo的de智zhi能neng家jia居ju,以yi及ji為wei必bi要yao的de地di方fang提ti供gong必bi要yao亮liang度du的de照zhao明ming,並bing可ke實shi現xian節jie能neng與yu舒shu適shi性xing兩liang全quan其qi美mei的de應ying需xu環huan境jing照zhao明ming(Task-Ambient Lighting System)等deng的de智zhi能neng辦ban公gong室shi已yi經jing過guo研yan究jiu階jie段duan進jin入ru了le驗yan證zheng實shi驗yan的de階jie段duan。其qi中zhong,作zuo為wei掌zhang握wo人ren數shu及ji人ren物wu所suo處chu位wei置zhi的de關guan鍵jian件jian,人ren感gan傳chuan感gan器qi的de需xu求qiu正zheng在zai不bu斷duan高gao漲zhang。
youyupubianyongyurenganchuanganqideredianchuanganqiwufajiancejingzhibudongderenwu,suoyinanyijiancerenshujirenwusuochuweizhi。jianyuzhezhongqingkuang,oumulongkaifalenenggoujiancejingzhirenwu,juyou90度廣視野範圍並可實現高精度區域溫度檢測,用於人感傳感器的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應用MEMS技(ji)術(shu)的(de)熱(re)電(dian)堆(dui)將(jiang)對(dui)象(xiang)物(wu)體(ti)發(fa)出(chu)的(de)紅(hong)外(wai)線(xian)能(neng)源(yuan)變(bian)為(wei)熱(re)能(neng),並(bing)通(tong)過(guo)兩(liang)種(zhong)金(jin)屬(shu)接(jie)點(dian)之(zhi)間(jian)溫(wen)差(cha)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)熱(re)電(dian)動(dong)勢(shi)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)。但(dan)由(you)於(yu)熱(re)電(dian)堆(dui)所(suo)轉(zhuan)換(huan)的(de)熱(re)能(neng)大(da)多(duo)數(shu)都(dou)會(hui)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)散(san)失(shi),所(suo)以(yi)在(zai)金(jin)屬(shu)接(jie)點(dian)之(zhi)間(jian)難(nan)以(yi)形(xing)成(cheng)較(jiao)大(da)的(de)溫(wen)差(cha),致(zhi)使(shi)熱(re)電(dian)動(dong)勢(shi)變(bian)小(xiao),無(wu)法(fa)提(ti)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)。這(zhe)次(ci),世(shi)界(jie)首(shou)次(ci)成(cheng)功(gong)將(jiang)熱(re)電(dian)堆(dui)真(zhen)空(kong)封(feng)裝(zhuang)在(zai)芯(xin)片(pian)內(nei)。采(cai)用(yong)真(zhen)空(kong)封(feng)裝(zhuang)即(ji)可(ke)避(bi)免(mian)將(jiang)熱(re)電(dian)堆(dui)轉(zhuan)換(huan)的(de)熱(re)能(neng)散(san)失(shi)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong),使(shi)金(jin)屬(shu)接(jie)點(dian)之(zhi)間(jian)的(de)溫(wen)差(cha)變(bian)大(da),從(cong)而(er)可(ke)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。
今後將與用於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現商品化。
MEMS非接觸式溫度傳感器特點
●通過采用熱電堆的方式,可檢測熱電傳感器無法檢測的靜止人物,最適用於人感傳感器。
●通過采用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,可檢測廣範圍的區域溫度。例如,對於原需裝配4個45度視野角度傳感器的區域,僅需用1個傳感器即可檢測。
●因能實現4幀/秒(幀速率:每秒的畫麵輸出次數)的高速溫度輸出,所以可檢測以1.0米/秒的速度移動的人物。
MEMS非接觸式溫度傳感器外觀

圖1:MEMS非接觸式溫度傳感器外觀
MEMS非接觸式溫度傳感器主要規格

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
利用兩種金屬接點之間溫差所形成的熱電動勢導致的塞貝克效應(Seebeck effect)。將n型多晶矽、p型多晶矽以及鋁為材料的熱電偶串接成熱電堆。通過在薄膜上形成一個金屬接點(溫接點),並在導熱性強的多晶矽上形成另一個金屬接點(冷接電),提高能源效率。通過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。

圖3:非接觸式溫度傳感器的檢測原理
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