一种抗热冲击红外热电堆传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种抗热冲击红外热电堆传感器，属于红外探测及传感器封装技术领域；一种抗热冲击红外热电堆传感器包括：管座，与所述管座两侧固定连接的管帽，设置于所述管帽内壁上的环氧树脂胶，连接于环氧树脂胶之间的红外滤光片，以及固定安装于所述管座上并与所述管座采用电连接的红外测温芯片；所述环氧树脂胶底部粘胶区域设有合金挡板；本实用新型专利技术在封装结构方面进行了优化，使得其应用在红外体温计中的测温精度大大提升并能够满足实际应用的需求，通过在封装管壳上增加抗热冲击挡板，在原管帽内部粘胶区域增加合金挡板，在传感器受到热冲击时，合金挡板将阻挡红外辐射传递到红外测温芯片上，将从而达到减少测温误差的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种抗热冲击红外热电堆传感器


[0001]本技术涉及一种抗热冲击红外热电堆传感器，属于红外探测及传感器封装


技术介绍

[0002]红外热电堆传感器，作为红外体温计的核心器件，扮演者不可或缺的角色。人体的温度以红外辐射的形式进入红外体温计，被红外热电堆传感器所接受，产生相应的电压信号输出，再由内置的MCU经运算处理后，在LED显示屏上显示出相应的人体温度值。所以，人体体温计探测人体温度的精度和稳定性基本上都需要依赖于红外热电堆传感器。
[0003]通常，红外体温计如耳温枪需要将装有红外热电堆传感器的探头塞入耳道，对准鼓膜进行测量。由于塞入耳道时，人体的体温会在短时间内对耳温枪探头部位进行接触式热传导和红外热辐射，产生对红外热电堆传感器的瞬时温度冲击。温度冲击会引发红外热电堆传感器的瞬时测温误差，从而极大的影响耳温枪的测温精度。如图1所示，当耳温枪塞入人耳时，曲线A表示红外热电堆传感器受热后其自身的温度升高，曲线B表示在这种状态下红外热电堆传感器探测人体体温时产生的测量误差，由于受温度冲击影响，短时间内红外热电堆传感器的测量误差很大，导致其自身出现“热休克”现象，不能准确的测出人体的真实温度。因此，如何提高红外热电堆传感器的瞬时测温精准度是一个急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]技术目的：提供一种抗热冲击红外热电堆传感器，解决上述提到由于受温度冲击影响，短时间内红外热电堆传感器的测量误差很大，导致其自身出现“热休克”现象，不能准确的测出人体的真实温度的问题。
[0005]技术方案：一种抗热冲击红外热电堆传感器，包括：管座，与所述管座两侧固定连接的管帽，设置于所述管帽内壁上的环氧树脂胶，连接于环氧树脂胶之间的红外滤光片，以及固定安装于所述管座上并与所述管座采用电连接的红外测温芯片。
[0006]在进一步的实施例中，所述环氧树脂胶底部粘胶区域设有合金挡板，在传感器受到热冲击时，所述合金挡板将阻挡红外辐射传递到红外测温芯片上，将从而达到减少测温误差的目的。
[0007]在进一步的实施例中，所述管座和所述管帽的型号均为TO46，且所述管帽设置有两组、且对称安装于所述管座两侧上。
[0008]在进一步的实施例中，所述环氧树脂胶和所述环氧树脂胶均设有两组。
[0009]在进一步的实施例中，所述管座的底部外接有引脚。
[0010]有益效果：本技术在封装结构方面进行了优化，以实现一种高稳定性红外热电堆传感器封装方法，使得其应用在红外体温计中的测温精度大大提升并能够满足实际应用的需求，通过在封装管壳上增加抗热冲击挡板，在原管帽内部粘胶区域增加合金挡板，在传感器受到热冲击时，合金挡板将阻挡红外辐射传递到红外测温芯片上，将从而达到减少
测温误差的目的。
附图说明
[0011]图1是本技术的温度冲击对测温误差的影响示意图；
[0012]图2是本技术的传统红外热电堆传感器封装结构图；
[0013]图3是本技术的新型红外温度传感器封装结构图。
[0014]附图标记：管座104、管帽102、环氧树脂胶105、红外滤光片103、红外测温芯片101、合金挡板201、红外热电堆传感器封装结构100、红外辐射106。
具体实施方式
[0015]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施；在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0016]如图3所示，实施例1：
[0017]一种抗热冲击红外热电堆传感器，包括：管座104，与所述管座104两侧固定连接的管帽102，设置于所述管帽102内壁上的环氧树脂胶105，连接于环氧树脂胶105之间的红外滤光片103，以及固定安装于所述管座104上并与所述管座104采用电连接的红外测温芯片101；所述环氧树脂胶105底部粘胶区域设有合金挡板201，在传感器受到热冲击时，所述合金挡板201将阻挡红外辐射传递到红外测温芯片101上，将从而达到减少测温误差的目的。
[0018]在一个实施例中，所述管座104和所述管帽102的型号均为TO46，且所述管帽102设置有两组、且对称安装于所述管座104两侧上。
[0019]在一个实施例中，所述环氧树脂胶105和所述环氧树脂胶105均设有两组。
[0020]在一个实施例中，所述管座104的底部外接有引脚。
[0021]实施例2：
[0022]传统红外热电堆传感器封装结构100，如图3所示，为TO46封装。其由红外测温芯片101、TO46管帽102、红外滤光片103以及TO46管座104构成。其中，红外测温芯片101用于探测人体温度产生的红外辐射，并产生相应电压信号给MCU处理并最终转换成温度值显示于红外测温枪的屏幕上。TO46管帽101用于对红外测温芯片101进行气密封装。红外滤光片103，其通过环氧树脂胶105粘接固定于TO46管帽101内部，用于过滤不必要的非人体波段的红外光线，减少干扰信号。TO46管座104用于固定和电连接红外测温芯片101。这种传统红外热电堆传感器封装结构100被广泛用于各种红外体温计中并在很长一段时间内被使用者所接受。
[0023]随着红外体温计的普及，不同场景下的测试反应出红外体温计的测温精度普遍不如水银温度计和电子体温计。其中，抗温度冲击效果差是最致命的因素。通过研究发现，传统红外热电堆传感器在热冲击响应时间方面效果较差、粘胶材料收温度冲击影响也会引起测温误差、此外视场角较大也引入了测温枪探头侧壁的干扰信号。如此种种，最终影响了测温的测温稳定性及测温精度。
[0024]针对传统红外热电堆传感器封装结构100稳定性较差的现象，本专利技术在封装结构
方面进行了优化，以实现一种高稳定性红外热电堆传感器封装方法，使得其应用在红外体温计中的测温精度大大提升并能够满足实际应用的需求。
[0025]在实际红外体温计应用中，由于探头塞入耳道，通常红外热电堆传感器的头部先受人体耳道接触以及红外热辐射影响，率先受热。用于粘接红外滤光片103的环氧树脂胶105由于其本身是聚合物组分，其红外发射率较高，受温度冲击后热量传递到环氧树脂胶105，使其发热并发射出一定的红外辐射106。该辐射被红外测温芯片101所吸收并产生相应电动势，由于该红外辐射106与环氧树脂胶105在受温度冲击前的红外辐射不一样，故即使红外测温芯片101经过标定，依然会产生一个相对电动势差值，该差值最终会导致测温误差的产生。
[0026]若环氧树脂胶105的红外发射率为ε，受温度冲击影响，最终环氧树脂胶105温度升高，产生一初始温差辐射功率，其实际红外辐射功率为，红外测温芯片101的响应率为，故产生的误差电动势U为:
[0027][0028]红外热电堆传感器的灵敏度为S，则最终的测温误差为:
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗热冲击红外热电堆传感器，其特征在于，包括：管座，与所述管座两侧固定连接的管帽，设置于所述管帽内壁上的环氧树脂胶，连接于环氧树脂胶之间的红外滤光片，以及固定安装于所述管座上并与所述管座采用电连接的红外测温芯片；所述环氧树脂胶底部粘胶区域设有合金挡板，在传感器受到热冲击时，所述合金挡板将阻挡红外辐射传递到红外测温芯片上，将从而达到减少测温误差的目的。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焕焕，葛斌，吴逸飞，
申请(专利权)人：汉得利常州电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：