2020年，随着新冠肺炎在全球范围内的爆发，非接触式人体红外测温设备，迎来了前所未有的火爆行情，无数红外测温硬件方案喷涌而出，各式各样的红外测温仪器，一瞬间充斥全球市场。红外热电堆传感器作为非接触式人体测温应用的核心元器件，更是炙手可热，供不应求。
传感器专家网作为专注于传感器技术领域的平台，从市场上购买了多个热销的红外热电堆传感器，采用业内专业的测试设备和标准的测试方法，对这些传感器进行一场客观的技术评测，以便于广大电子制造从业者更了解红外热电堆传感器的技术与性能。
什么是红外热电堆传感器
热释红外线传感器——红外热电堆，是能把温差转化成电能的一种传感器。
结构上，热电堆传感器通常由串联（或偶尔并联）的大量热电偶组成，以将电压升至有意义的量。原理上，热电堆基于塞贝克效应，其输出电压取决于热电偶结与基准结之间的温度差。
红外热电堆传感器广泛应用于非接触式温度测量应用中，例如：耳温枪、额温枪、固定式温度探头等。
评测产品：
对比测试项：
热电堆阻值
热电堆灵敏度
热电堆稳定性
测试项说明：
1.红外热电堆阻值测试
判断标准：70-200KΩ区间属正常范围，低于或高于区间属异常。
热电堆由多个热电偶串联而成，所有串联热电偶的内阻之和为热电堆的芯片电阻。热电堆芯片本身阻值较高，设计放大器时会考虑到该阻值，以防放大器偏离工作范围，阻值通常在70到200KΩ之间为正常，更方便ADC和放大器的使用。
2.红外热电堆灵敏度测试：
判断标准：电压变化在200mv以上属于正常范围。在正常范围内，电压变化越小，灵敏度越低。
热电堆灵敏度为温度与输出电压之比，测量当温度变化时，相应输出电位差的变化量。灵敏度是热电堆最重要的参数之一，它会影响后续非接触红外测温仪器的精度。
3.红外热电堆稳定性测试：
判断标准：测试前后电压变化波动越小，曲线收敛性越强，热电堆越稳定。
传感器的灵敏度，一般在量程范围内是恒定的，即传感器的输入-输出特性为直线。但由于多种原因，传感器灵敏度会发生变化，因此测试灵敏度的稳定性很有必要。热电堆稳定性测试包括灵敏度时漂稳定性测试、温漂稳定性测试和加速老化稳定性测试。模拟热电堆分别经历长时间变化、高温储存和高低温冲击加速老化的过程，测试其灵敏度保持一致的能力。
测试结论：
1.红外热电堆阻值测试
测试设备：电阻测试仪
测试方法：测试传感器TP+和TP-之间的阻值，并记录。
结论：
红外热电堆电阻在70-200KΩ区间属于正常范围，本次测试结果显示，美思先端MTP-10B7F55的热电堆阻值小于70KΩ，不在正常的区间范围。烨映、新微、西人马、众智、亚创光电，五个型号属于正常区间范围。此项测试表明，多个型号的阻值都在正常范围内，能够便于ADC和放大器的调用。测试数据见图1.1
图1.1 红外热电堆阻值数据（测试数据在相同环境下，经过重复测试得出)
2.热电堆灵敏度测试
测试设备：电压变化测试仪、黑体
测试条件：黑体35±0.3℃，环境温度25±2℃
测试方法：相同测试设备，在相同黑体和环境温度下测试传感器的电压变化，并记录变化值。
结论：
此项测试结果显示所有型号均有电压变化，说明热电堆芯片均属正常。但是，美思先端MTP-10B7F55、新微TSD14相对其它型号电压变化较低，灵敏度相对其它型号差强人意。灵敏度的高低与测量精度相关，灵敏度高的红外热电堆传感器在精度上更有保障。测试数据见图2.1
图2.1 红外热电堆灵敏度测试（测试数据在相同环境下，经过重复测试得出)
3.热电堆稳定性测试
测试设备：电压变化测试仪、黑体、高温老化炉、高低温循环炉
测试条件：黑体35±0.3℃/环境温度25±2℃/120℃高温/-40～85℃高低温冲击
测试方法：
对比传感器灵敏度随时间漂移的收敛性；
对比传感器灵敏度输出在每次高温老化后的变化大小，对比收敛性；
对比传感器灵敏度输出在冷热冲击后的变化大小，对比收敛性。
结论：
灵敏度时漂稳定性测试中，西人马SGXV02-100-000-100和美思先端MTP-10B7F55测试前后的电压变化波动较小，曲线收敛性较强，灵敏度时漂稳定性较强。其他型号电压变化波动较大，较为不稳定。测试数据见图3.1
温漂稳定性测试中，西人马SGXV02-100-000-100和美思先端MTP-10B7F55测试前后的电压变化波动较小，曲线收敛性较强，温漂稳定性较强。其他型号电压变化波动较大，较为不稳定。测试数据见图3.2
加速老化稳定性测试中，西人马SGXV02-100-000-100测试前后的电压变化波动较小，曲线收敛性较强，加速老化稳定性较强。其他型号电压变化波动较大，较为不稳定。测试数据见图3.3
图3.1 红外热电堆灵敏度时漂稳定性数据（测试数据在相同环境下，经过重复测试得出)
图3.2红外热电堆温漂稳定性数据（测试数据在相同环境下，经过重复测试得出)
图3.3红外热电堆加速老化稳定性数据（测试数据在相同环境下，经过重复测试得出)
对比以上三种曲线收敛性可知，西人马SGXV02-100-000-100和美思先端MTP-10B7F55的灵敏度时漂稳定性曲线和温漂稳定性曲线收敛性强，在每次静置前后所测电压变化的波动范围最小（曲线重合度相对高），各个时段静置曲线之间的变化也很小，两者在灵敏度时漂稳定性和温漂稳定性上表现优异。而加速老化稳定性测试结果显示，西人马SGXV02-100-000-100的加速老化稳定性测试曲线收敛性最强，说明其加速老化稳定性最为出色。
本次评测的结果，西人马SGXV02-100-000-100、众智OTP-638D2、烨映STP9CF55在测试中综合性能较好，其中西人马SGXV02-100-000-100在多项稳定性测试中表现优异。稳定性是传感器品质的直接表现。影响传感器稳定性的因素主要是材料及其加工工艺，因集成电路制造工序繁多、工艺复杂且技术难度非常高，故制造稳定性高的芯片对材料、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。
在全球疫情肆虐的当下，非接触式人体红外测温应用的市场行情，势将火爆进行到底。传感器专家网希望广大电子行业从业者，在选用红外热电堆方案时，能够秉持科学的精神，制造出更多稳定可靠的产品，助力全球抗击疫情，利用科技力量让我们共度难关。
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