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722-MEMS红外传感器技术原理与应用.docx
资料介绍
MEMS红外传感器技术原理与应用
引言
MEMS红外传感器基于热电效应或热释电效应，将红外辐射转换为电信号，实现非接触式温度测量和人体存在检测。MEMS热电堆红外传感器可用于智能家电、智能座舱、工业监测和可穿戴设备中的非接触测温。在智能家居和汽车电子领域，非接触式温度感知需求持续增长。本文系统介绍MEMS红外传感器的技术原理及典型应用。
工作原理
热电堆原理
MEMS热电堆红外传感器利用塞贝克效应，由多个热电偶串联组成。当红外辐射照射到热电堆的热结区时，温度升高，与冷结区形成温差，产生热电势。热电势的大小与入射红外辐射功率成正比。
热释电原理
热释电红外传感器利用热释电材料的自发极化随温度变化的特性，当红外辐射引起材料温度变化时，表面电荷发生变化，产生电流信号。
关键技术
MEMS热电堆结构
在硅基衬底上通过MEMS工艺制作悬浮膜结构，热结位于悬浮膜中心，冷结位于硅衬底上。悬浮膜结构实现热隔离，提高灵敏度。MEMS工艺使热电堆传感器的尺寸缩小至毫米级，功耗降低至微瓦级。
红外光学系统
在MEMS红外传感器芯片上集成硅透镜或滤光片，实现特定波段的红外辐射选择。常见滤光片包括8~14μm（人体检测）和5~8μm（高温测量）。
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