总产量

在温度低于40°C的情况下，这三个部分的温度相当稳定。高于此温度，噪音

随温度呈指数增长

可以用典型的有源电子部件来观察。噪声以μV峰间或

零峰值。类似于响应度对频率的依赖性，噪声值降低

频率约为0.15Hz至50Hz。，

如图5所示。

热释电红外探测器

电气配置

图表3

传递函数

图表4

R（kV/W）

f（赫兹）

100

10

1.

0.1

0.01 0.1 1 10

响应性、噪声与频率

图表5

R（kV/W）噪声（µVrms/√Hz）

f（赫兹）

100

10

1.

0.1

100

10

1.

0.1

零点一一一零

––响应性––噪声

www.captec.tech 9

数字热探测器——一个新的系列

热电探测器为交流型装置

接收到的红外线变化时发出信号

辐射直到今天，所有可用的探测器都是

即它们提供模拟信号输出。

Excelitas是第一个引入不同于前几代探测器的系列

通过提供数字信号输出。

凭借DigiPyro®系列，Excelitas提供

用于所有这些应用的数字检测器，以及

配置。

1.1集成电子

DigiPyro®系列集成了

探测器外壳中的电路：放大

然后进行A/D转换

需要电压参考。遵循内部

10 Hz数字低通滤波器，串行接口

提供“直接链接”通信

其具有单线双向通信特征。整个概念使用

自己的内部振荡器，它决定

内部过程的速度。直接链接功能使用户能够获得主机µC请求

信息及其响应，因此主机

控制通信速度。

1.2从模拟到数字

DigiPyro®系列是第一个以位形式显示信息的热电探测器系列

与模拟检测器的mV信号相反。

为比较传统

检测器到数字版本，经验法则

可以使用信号电平与比特信息的关系：

•分辨率：1 LSB⇔6.5µV

•范围：0至16383计数=±53.6mV

•DC偏移：8192计数�53.6毫伏

•噪音：6次�39µ伏

（带带通）

在典型的运动电子设备中

信号电压范围从100µV到mV值，

因此数字信号的范围可高达约。

100位计数。在气体检测中，输出范围

模拟探测器的电压高达2mV

输出范围可达20位计数。这是最重要的

显然，数字的动态范围

探测器比上述水平更宽

并且涵盖许多其他应用。

1.3数字零信号线

由于热电效应产生正的和

负信号幅度，检测器电路

需要电补偿才能处理

这种信号。在所有模拟电路中，该值为

偏移电压，通常减去

在第一放大器级之后。

使用DigiPyros，包括放大

并且内部电压基准提供所需的偏移。对于用户

偏移量显示为大约8000处的数字零线

位计数，从一个部分到

下一个。为了识别单个检测器的零线，用户可以使用数字

带通或减去测量的偏移

信号。

1.4主机需要过滤信号

DigiPyro®不包括任何处理

与大多数模拟热探测器不同，DigiPyro®使用与主机微控制器的直接通信

任何模拟硬件滤波（仅以前

提到的低通滤波器）。因此，它变成

通过

宿主中的软件筛选器

该单元的微处理器。

应用

用于热电探测器

热电探测器最初被设计为非接触式的单元件类型

温度测量。在进一步研究中，开发了双元素类型

多面镜或菲涅耳透镜进入

运动检测领域，从被动开始

入侵警报（防盗警报，PIR），随后

通过自动灯光开关和安全灯

和灯。同样的概念也适用

带有一些自动开门器。

今天，环境及其保护

我们最严重的问题之一。功能和

需要仪器来测量和

监测我们环境中的各种气体。

应用的方法之一是NDIR技术，这是一种通过其在红外中的吸收财产测量气体浓度的原理

范围我们的探测器和传感器是至关重要的一部分

让我们的环境更加安全

健康。

大多数PIR运动检测设备

围绕双元件类型设计，更多

高级单位采用四元“四元”类型

配置。

用于窄带气体传感单个元件

过滤器采用单过滤器或双过滤器用于窄带气体传感单个元件

滤波器以单通道或双通道配置应用。

DigiPyro®

图表6

基础

10 www.excelitas.com

热电效应

今天的热电效应被称为珀尔帖效应或塞贝克效应的反面。通过在两个接合处施加温差

两种不同材料A和B的电压U

其与温度差成比例。

利奥波德·诺比利（1784–1835）首次使用

用于红外辐射测量的热电效应

使用“一堆”铋和锑触点。

这种效应的度量称为热电系数或塞贝克系数。对于大多数导电材料，该系数相当低，

只有少数半导体具有相当高的

系数。由于单个热电电池的电压非常低，因此布置了许多这样的电池

在串联连接中实现更大的信号，

制作一堆热电偶。

Excelitas热电堆设计

我们的热电堆传感器基于硅微加工技术。中央

硅片的一部分被蚀刻掉

工艺，在顶部仅留下1µm的SiO2/Si3N4夹层（膜）

具有低导热性。在该膜上有两种不同热电材料的薄导体（形成热电偶）

沉积。两个导体都有

膜中心的连接处（热

结）和硅的主体部分上

衬底（冷结）。特殊的红外吸收层覆盖热结

传感器的敏感区域。

当暴露于红外辐射时

能量导致温度差

“热”和“冷”触点。根据

热电偶热电系数

产生信号电压。

热电偶探测器结构

传感器芯片安装在良好的热环境中

接触to或SMD接头。晶体管

带红外滤光片的盖子密封传感器芯片

环境。

Excelitas的产品组合包括

各种尺寸、外壳和红外窗口，以及

集成传感器，包括

提供一定测量范围的温度补偿和校准。

Excelitas提供独特的结构

热冲击，称为ISOthermal类型。

优势

热电堆探测器可感测连续

红外辐射，因此它们提供了更简单的设计

红外测量的可能性。

热电堆特性

热电堆最重要的财产

传感器是其响应度、噪声、视场，

响应时间，对于校准传感器

温度范围。

响应性

响应度显示低通特性

截止频率约为30Hz。

响应性的测量单位为伏特/瓦特

指定义的黑体辐射器。响应性数据通常与

有源探测器区域，无红外滤波器。

数据显示了在

1Hz调制频率。

噪音

探测器的噪声主要由

热电堆电阻引起的约翰逊噪声。噪声以nV/√Hz的RMS值表示。

体贴

数据表还提到了敏感性

25°C环境温度下特性输出电压与目标温度的关系。

数据用标准IR滤波器给出

图2。给出了两个参数：S（25/40）为

25°C环境、40°C黑体目标和

S（25/100），25°C环境，100°C

黑体目标。灵敏度取决于

探测器结构的视野和

其滤波器特性。可以看到一个例子

图9中所选TPS系列。

一个B

U

塞贝克效应

图表8

热电堆探测器和传感器

灵敏度与目标温度

图表9

输出电压（mV）

目标（°C）

14

12

10

8

6

4

2

0

-2,00

-4.00

-50 0 50 100 150

––230––23B––232––33B––334

Nobili的热电堆

图表7

图表10

www.captec.tech 11

热敏电阻器

作为温度基准，热电堆检测器包括一个热敏电阻，它检测环境温度或外壳温度。

参考温度传感器

为了精确测量

探测器外壳（冷热电堆触点）

必须知道。30千欧姆或100千欧姆

探测器外壳内的热敏电阻用作

环境温度参考。

电阻对温度的依赖性

可通过以下方程近似：

RT=RR。e B（1–1）T TR

RT NTC电阻Ω 温度T时，单位K

RR NTC电阻Ω 额定温度下

TR（单位：K）

T温度（单位：K）

TR额定温度，单位：K（25°）

B B值，材料比常数

负温度系数热敏电阻

e欧拉数（e=2.71828）

NTC热敏电阻的实际特性

可以用指数

关系然而，这种方法只适用于

用于描述额定值周围的限制范围

温度或电阻。

用于实践对于实际应用，需要对实际R/T曲线进行更精确的描述。要么更多

复杂的方法（例如斯坦哈特哈特

方程式），或者以表格形式给出电阻/温度关系。

视野

热电堆探测器的最常见用途

是非接触式温度传感。所有目标

视野内的点将有助于

测量信号。满足要求

Excelitas提供了广泛的

具有不同窗口和

光学

视野数据描述了相关性

来自入射角的信号。

温度范围

Excelitas提供的传感器包括前置放大、环境温度补偿和特定温度范围内的校准

范围

热电堆阵列

除了检测器和传感器的范围之外，

Excelitas提供线阵列和空间阵列

基于热电堆技术。

热电堆传感器的应用

热电堆传感器设计用于非接触式温度测量。的信号

传感器跟踪辐射能量接收

传感器。这使得无接触测量表面温度的应用成为可能。

在许多工业过程控制单元中，热电堆传感器用于监测温度

或用作过热保护功能，所有

而不接触热物体。

热电堆技术也适用于

家用电器，如食品监测

在自动除霜、预热或

烹饪

与我们的热探测器一样，热电堆

具有特定过滤窗的探测器用作

制造环境的传感组件

更安全、更安全和健康。

TPMI®系列有不同的

光学帽组件上的选项。我们提供

外壳仅带开口和过滤窗，或带红外透镜或

一体式镜子。

这些光学特征定义了视角

或根据定义

传感器。

FOV定义为

允许传感器

接收50%的相对输出信号，另请参见

如图所示，这是测试原理的草图。

光圈

辐射源

入射角TPMI

旋转

相对输出信号

100%

50%

半信号FOV

点数

整体反射器类型（IRA）

透镜类型（L5.5）

标准孔径类型

中央凹

办公自动化系统

D： 秒

中央凹

办公自动化系统

中央凹

办公自动化系统

符号参数

视野

光轴

距离与光斑大小之比

视野

光轴

视野

光轴

最小类型

7.

0

8:1

15

0

70

0

马克斯

12

±3.5

20

±2

80

±10

单元

°

°

°

°

°

°

基础

视野

12

热电的

双重元素

探测器

入侵

警报

LHi 968，PYD 1398–高端Pyro

www.captec.tech网站

入侵报警用热电探测器

LHi 968，PYD 1398–高端Pyro

最小响应度。

响应性，典型值。

匹配，最大。

最大噪音。

噪声，典型值。

规格检测率

视野，水平

垂直视野

电源电压

工作电压

EMI性能

无线局域网

身高

光学元件位置

过滤器大小

参数符号

Rmin（最小值）

Rtyp公司

跨中

N最大值

N型

D）*

FoV系列

FoV系列

小时

他/何

X年/年

第968页

3.3

4

10

50

20

19

100°

100°

0.2 - 1.5

2.0 ... 12

***

***

4.2

2.6 / 0.95

5.2 / 4.2

第1398页

3.3

4

10

50

20

19

100°

100°

0.2 - 1.5

2.0 ... 12

****

****

4.2

2.6 / 0.95

5.2 / 4.2

单元

千伏/瓦

千伏/瓦

%

µVpp

µVpp

107厘米*√赫兹/瓦

五、

五、

毫米

毫米

毫米

评论

f=1赫兹

f=1赫兹

0.4…10赫兹/20°C

0.4…10赫兹/20°C

1赫兹/1赫兹BW/20°C

无障碍的

无障碍的

47 kΩ/20°C/5 V

47 kΩ/20°C

***改进，***优秀

所有尺寸（单位：mm）

应用

•入侵报警

•高端运动传感器

功能和优点

•TO-5金属外壳

•改善EMI保护

•改进的WLI

产品描述

具有标准双元件配置的LHi 968系列在高端市场得到了性能验证

应用。LHi 968设计降低了对EMI的灵敏度，并提供了出色的白光

抗扰度（WLI）。PYD 1398具有更高的射频抗扰度，并可选择分级

用于较低的白光灵敏度。

www.captec.tech 13

热电的

四个元素

探测器

入侵

警报

LHi 1148、PYQ 1488–高端烟火

入侵报警用热电探测器

LHi 1148、PYQ 1488–高端烟火

最小响应度。

响应性，典型值。

匹配，最大。

最大噪音。

噪声，典型值。

规格检测率

视野，水平

垂直视野

电源电压

工作电压

参数符号

Rmin（最小值）

R

跨中

N最大值

N型

D）*

FoV系列

FoV系列

左手1148

4.3

5.9

15

75

30

16

110°

70°

0.2 - 1.5

2.0 ... 12

比1488

6

8

10

100

40

14

75°

58°

0.2-1.5

2.0 ... 12

单元

千伏/瓦

千伏/瓦

%

µVpp

µVpp

107

厘米*√赫兹/瓦

五、

五、

评论

f=1赫兹

f=1赫兹

0.4…10赫兹/20°C

0.4…10赫兹/20°C

1赫兹/1赫兹BW/20°C

无障碍的

无障碍的

47 kΩ/20°C/5 V

47 kΩ/20°C

所有尺寸（单位：mm）

应用

•入侵报警

•双通道系统

•高端运动传感器

功能和优点

•TO-5金属外壳

•双通道

•反向/等极性

•RF保护选项

产品描述

具有四个元件的LHi 1148系列