红外线传感器及红外传感器系统技术方案

本发明专利技术公开了一种红外线传感器及红外传感器系统，一种红外传感器，包括：壳体、红外检测部，所述红外检测部设于所述壳体内；所述红外线传感器还包括微纳部，所述微纳部与所述红外检测部连接，所述微纳部设于所述壳体内，所述微纳部用于监测所述壳体内气体参数转化为气体电信号并输出。通过在红外传感器内设置微纳部，微纳部可以监控壳体内部气体的浓度，通过气体浓度，可以分析密闭壳体气密性，进而判别传红外感器寿命；在一定范围内，通过相应的调整红外传感器算法补偿，能够提高红外传感器的灵敏度和精准度。的灵敏度和精准度。的灵敏度和精准度。

【技术实现步骤摘要】
红外线传感器及红外传感器系统


[0001]本专利技术涉及光学探测领域，特别涉及一种红外线传感器及红外传感器系统。

技术介绍

[0002]红外线传感器是一种感知红外线辐射的电子设备。任何物质，只要其本身的温度高于绝对零度，都会向外辐射红外线。红外线传感器通过接收红外线，引起红外线传感器内敏感元件的温度变化，敏感元件的某一物理参数随温度上升而发生变化，再通过转换机制转换为电信号或可见光信号，以实现对物体的探测。
[0003]红外线传感器的敏感元件通常可以集成至读出电路芯片上，敏感元件需要设置在真空、密闭的壳体内，密封的壳体可以提供更加稳定的环境，从而可以提高红外线传感器的探测精度。
[0004]目前，红外线传感器常常面临气密性问题，也就是壳体难以彻底密闭，壳体的内部与外部会存在气体流动，从而影响壳体内部气体环境的稳定性，进而影响红外传感器的精准度。
[0005]另外，即使红外线传感器的壳体能够保证较好的气密性，壳体内部的吸气剂、芯片工艺残留等也可能释放出气体，释放出的气体进入壳体内部后，从而影响壳体内气体的组分，进而影响红外传感器的精准度。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中红外线传感器的壳体内气体不稳定影响探测精准度的上述缺陷，提供一种红外线传感器及红外传感器系统。
[0007]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0008]一种红外传感器，包括：壳体、红外检测部，所述红外检测部设于所述壳体内；所述红外线传感器还包括微纳部，所述微纳部与所述红外检测部连接，所述微纳部设于所述壳体内，所述微纳部用于监测所述壳体内气体参数转化为气体电信号并输出。
[0009]在本方案中，通过采用以上结构，在红外传感器内设置微纳部，微纳部可以监控壳体内部气体的浓度，通过气体浓度，可以分析密闭壳体气密性，进而判别红外传感器寿命；在一定范围内，通过相应的调整红外传感器算法补偿，能够提高红外传感器的灵敏度和精准度。
[0010]可选地，所述微纳部包括基底及微纳片，所述微纳片设于所述基底。
[0011]在本方案中，通过采用以上结构，将微纳部设置为包括基底及微纳片，从而可以采用半导体制造工艺制作微纳部，便于将微纳部片内集成，红外传感器的敏感元件、微纳部同时加工，尺寸相比两者独立加工更小，可以减小红外传感器的尺寸，也可以提高红外传感器的稳定性。
[0012]可选地，所述微纳片包括探测片，所述探测片的一端固设于所述基底，所述探测片的另一端与所述基底之间设有间隔空间；
[0013]和/或，所述微纳片还包括矫正片，所述矫正片固设于所述基底。
[0014]在本方案中，通过采用以上结构，在探测片的一端与基底设置间隔空间，从而使得探测片形成外伸的悬臂结构，进而可以减小热传导在热传递中占比，增加热对流在热传递中占比，可以减少影响探测片精准度的不利因素，可以使得探测片更加精准的检测气体参数，通过感知密闭腔体内气体的密度，进而对密闭腔体的密封性进行判断，通过算法对红外传感器的敏感结构进行补偿，可以提高红外传感器的精准度。
[0015]通过设置矫正片，并将矫正片固定至基底，从而基底与矫正片之间可以更好的发生热传递，矫正片与壳体内的气体之间不直接接触，可以减少热对流的占比，从而矫正片可以更加精准的检测环境温度，进而根据温度相应的调整算法的补偿参数，能够精准的获取腔体气体分子的密度信息。
[0016]可选地，所述矫正片的形状与所述探测片的形状相同。
[0017]在本方案中，通过采用以上结构，利用矫正片的形状与探测片的形状相同，可以减少两者直接的变量，可以提高两者数据比对的可信度，可以提高红外传感器的灵敏度和精准度。
[0018]可选地，所述微纳片的端部设有“Y”形的分叉。
[0019]在本方案中，通过采用以上结构，利用“Y”形的分叉，可以进一步提高微纳片与空气的接触，从而可以更加准确的监测气体参数。
[0020]可选地，所述基底具有容置槽，所述微纳片设于所述容置槽内，所述容置槽与所述壳体的内部空间相连通。
[0021]在本方案中，通过采用以上结构，容置槽便于容纳微纳片及部分气体，便于微纳片与气体充分接触，便于监测气体参数。
[0022]可选地，所述微纳部还包括支撑层，所述支撑层设于所述微纳片与所述基底之间。
[0023]在本方案中，通过采用以上结构，支撑层可以提高微纳层的稳定性。
[0024]可选地，所述红外传感器还包括热敏电阻件，所述热敏电阻件与所述红外检测部相连接，所述热敏电阻件设于所述壳体的内部，所述热敏电阻件用于检测所述壳体内部的温度，所述热敏电阻件还用于将温度转化为温度信号并输出。
[0025]在本方案中，通过采用以上结构，利用热敏电阻件检测壳体内部的温度并转换为温度信号，进而根据温度相应的调整算法的补偿参数，能够提高红外传感器的灵敏度和精准度。
[0026]一种红外传感器系统，所述红外传感器系统包括如上所述的红外传感器。
[0027]在本方案中，通过采用以上结构，红外传感器系统包括如上红外传感器，可以提高红传感系统的灵敏度和精准度。
[0028]可选地，所述红外传感器系统还包括：
[0029]控制部，所述控制部与所述红外检测部、所述微纳部分别与所述控制部通信连接；所述控制部用于接收所述气体电信号，并根据所述气体电信号调整所述红外传感器的温度补偿算法参数；
[0030]和/或，所述红外传感器系统还包括电路模块，所述红外检测部、所述微纳部及控制部均设于所述电路模块，所述电路模块用于提供工作电源，所述电路模块还用于接收和转发所述红外传感器的数据至上位机；
[0031]和/或，存储模块，所述存储模块用于储存所述红外传感器的算法及所述红外传感器发送的数据。
[0032]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
[0033]本专利技术的积极进步效果在于：
[0034]本专利技术通过在红外传感器内设置微纳部，微纳部可以监控壳体内部气体的浓度，通过气体浓度，可以分析密闭壳体气密性，进而判别红外传感器寿命；在一定范围内，通过相应的调整红外传感器算法补偿，能够提高红外传感器的灵敏度和精准度。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例红外传感器的结构示意图。
[0036]图2为图1红外传感器内部芯片的布局示意图。
[0037]图3为图1红外传感器微纳部中探测片的结构示意图。
[0038]图4为图3探测片的爆炸结构示意图。
[0039]图5为图1红外传感器微纳部中矫正片的结构示意图。
[0040]图6为图5矫正片的爆炸结构示意图。
[0041]图7为图1红外传感器微纳部中工艺流程的示意图。
[0042]图8为图1红外传感器内部热量流动的示意图。
[0043]图9为图1红外传感器微纳部中探测片/矫正片放大的示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外传感器，包括：壳体、红外检测部，所述红外检测部设于所述壳体内；其特征在于，所述红外线传感器还包括：微纳部，所述微纳部与所述红外检测部连接，所述微纳部设于所述壳体内，所述微纳部用于监测所述壳体内气体参数转化为气体电信号并输出。2.如权利要求1所述的红外传感器，其特征在于，所述微纳部包括基底及微纳片，所述微纳片设于所述基底。3.如权利要求2所述的红外传感器，其特征在于，所述微纳片包括探测片，所述探测片的一端固设于所述基底，所述探测片的另一端与所述基底之间设有间隔空间；和/或，所述微纳片还包括矫正片，所述矫正片固设有所述基底。4.如权利要求3所述的红外传感器，其特征在于，所述矫正片的形状与所述探测片的形状相同。5.如权利要求2所述的红外传感器，其特征在于，所述微纳片的端部设有“Y”形的分叉。6.如权利要求2所述的红外传感器，其特征在于，所述基底具有容置槽，所述微纳片设于所述容置槽内，所述容置槽与所述壳体的内部空间相连通。7.如权利要求2所述的红外传感器，其特征在于，所述微纳部还包括支撑层，所述支撑层设于所述微纳片与所述基底...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，金贤敏，魏志猛，欧阳纯方，
申请(专利权)人：光子芯谷科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：