【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(fā)了能夠檢測靜止人物，具有90度廣視野范圍并可實現(xiàn)高精度區(qū)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(nèi)。
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(fā)，成功開發(fā)了具有90度廣視野范圍并可實現(xiàn)高精度區(qū)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月開始出售樣品。
近年來，隨著家庭及辦公場所對節(jié)能的意識不斷提高，在節(jié)能的同時還致力于實現(xiàn)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，并可實現(xiàn)節(jié)能與舒適性兩全其美的應需環(huán)境照明(Task-Ambient Lighting System)等的智能辦公室已經(jīng)過研究階段進入了驗證實驗的階段。其中，作為掌握人數(shù)及人物所處位置的關鍵件，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法檢測靜止不動的人物，所以難以檢測人數(shù)及人物所處位置。鑒于這種情況，歐姆龍開發(fā)了能夠檢測靜止人物，具有90度廣視野范圍并可實現(xiàn)高精度區(qū)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應用MEMS技術的熱電堆將對象物體發(fā)出的紅外線能源變?yōu)闊崮埽⑼ㄟ^兩種金屬接點之間溫差所形成的熱電動勢測量溫度。但由于熱電堆所轉(zhuǎn)換的熱能大多數(shù)都會通過空氣散失，所以在金屬接點之間難以形成較大的溫差，致使熱電動勢變小，無法提高靈敏度。這次，世界首次成功將熱電堆真空封裝在芯片內(nèi)。采用真空封裝即可避免將熱電堆轉(zhuǎn)換的熱能散失在空氣中，使金屬接點之間的溫差變大，從而可實現(xiàn)更高的靈敏度。
今后將與用于檢測人數(shù)及人物所處位置的演算法及非接觸式溫度傳感器結(jié)合在一起，作為組件化的人體傳感器竭力實現(xiàn)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，最適用于人感傳感器。
●通過采用256像素(16×16單元)的二維區(qū)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(qū)域溫度。例如，對于原需裝配4個45度視野角度傳感器的區(qū)域，僅需用1個傳感器即可檢測。
●因能實現(xiàn)4幀/秒(幀速率:每秒的畫面輸出次數(shù))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(guī)格
MEMS非接觸式溫度傳感器主要規(guī)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型多晶硅、p型多晶硅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)，并在導熱性強的多晶硅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(zhuǎn)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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