一种多感应元的热电堆传感器的制作方法

本实用新型涉及热电堆传感器领域，更具体地说，涉及一种多感应元的热电堆传感器。

背景技术：

传统的热电堆传感器一般只设置一个感应芯片，通过单感应芯片探测环境温度的变化，以达到探测的目的。

然而由于传统的热电堆传感器只设置一个感应芯片，因此，其探测精度很低，只能在非常短的距离内进行温度探测，而对于远距离的人体探测所得到的探测信号非常弱。只设置单感应芯片，单感应芯片的感应面积非常小，进而导致热电堆传感器的感应角度很小。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多感应元的热电堆传感器，包括底座、设置在所述底座上的感应单元、设置在所述底座上且罩设在所述感应单元外围的管帽；

所述感应单元包括多个相互间隔且连接的感应芯片，每一个所述感应芯片在其感应方向上设有感应面，所述多个感应芯片的所述感应面形成所述感应单元的感应区域；所述管帽对应所述感应单元的感应方向设有感应窗口。

优选地，还包括：设置在热电堆传感器的感应方向上、将产生的感应信号聚焦到感应方向上的聚焦单元。

优选地，所述聚焦单元包括多个以阵列形式排布的透镜，每一个所述透镜在其聚焦方向上设有聚焦面，所述多个阵列的透镜的聚焦面形成所述聚焦单元的聚焦区域。

优选地，所述透镜为菲涅尔透镜。

优选地，每一个感应芯片包括设置在其顶面的热结区、及设置在所述感应芯片的顶面或者侧面的冷结区；

所述热结区朝向所述感应芯片的感应方向的一面形成所述感应芯片的感应面。

优选地，所述感应单元包括基板，所述多个感应芯片设置在所述基板上，且每个所述感应芯片朝向所述管帽的一面为其感应面。

优选地，所述底座包括与所述感应单元连接、接收供电信号并输出所述感应单元产生的电信号的导电单元。

优选地，所述感应单元包括第一感应芯片、第二感应芯片、第三感应芯片和第四感应芯片；

所述导电单元包括分开设置的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，所述第一引脚与所述第一感应芯片连接，以接收电源信号给所述感应单元提供电能；所述第二引脚悬空，所述第三引脚连接地信号，所述第四引脚与所述第四感应芯片连接以输出所述感应单元产生的电信号。

优选地，还包括：设置在所述基板上、与所述第四感应芯片连接，对所述感应单元产生的电信号进行模数转换处理的模数转换器。

优选地，所述感应窗口设有开口以及密封设置在所述开口处的滤光片；

所述开口与所述感应单元的感应区域相对应，所述滤光片的外周尺寸大于所述开口的内周尺寸。

实施本实用新型的多感应元的热电堆传感器，具有以下有益效果：本实用新型通过在一个热电堆传感器中设置多个感应芯片，加大了传感器的感应区域，从而有效增强感应信号，提高探测精度，加大探测范围。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供多感应元的热电堆传感器的平面示意图；

图2是本实用新型实施例提供多感应元的热电堆传感器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供多感应元的热电堆传感器的探测范围的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1至图3，示出了本实用新型提供的一种多感应元的热电堆传感器一优选实施例的示意图。

如图1和图2所示，该多感应元的热电堆传感器包括底座11、设置在底座11上的感应单元12、设置在底座11上且罩设在感应单元12外围的管帽13；其中，本实用新型实施例的感应单元12包括多个相互间隔设置的感应芯片，且多个感应芯片电连接，每一个感应芯片在其感应方向上设有感应面，多个感应芯片的感应面形成感应单元12的感应区域；管帽13对应感应单元12的感应方向设有感应窗口131。可以理解地，每一个感应芯片的感应面即为单个感应芯片的感应范围，而多个感应芯片的感应面的总和即形成了感应单元12的感应区域。例如，假设设置两个感应芯片，则本实用新型实施例的热电堆传感器的感应区域即为原热电堆传感器的感应区域的2倍；又如设置三个感应芯片，则本实用新型实施例的热电堆传感器的感应区域即为原热电堆传感器的感应区域的3倍，依此类推，在热电堆传感器中设置感应芯片的数量越多，其感应单元12的感应区域越大，从而可以有效地增大热电堆传感器的感应区域，增加灵敏度和探测精度，增加感应信号，可以实现远距离人体的探测，以感应更远距离的人体存在。

如图2所示，每一个感应芯片包括设置在其顶面的热结区、以及设置在感应芯片的顶面或者侧面的冷结区；其中，热结区朝向感应芯片的感应方向的一面形成感应芯片的感应面。热结区用于检测热电堆传感器的环境温度，当热电堆传感器的环境温度发生变化时，其吸收被测物(如人体)的温度，从而使得热结区与冷结区之间存在温度差，该温度差进一步导致热电偶两端产生温差电动势，进而输出相应的电信号，该电信号即为每一个感应芯片的感应信号。

如图1所示，本实用新型实施例的感应单元12包括基板121(基板未进行图未)，多个感应芯片设置在基板121上，且每个感应芯片朝向管帽13的一面为其感应面。可以理解地，基板121可以为一个整板，也可以由多个分开的子基板组成，其中，当基板121为一个整板时，多个感应芯片全部设置在该整板的基板上；当基板121由多个分开的子基板组成时，每一个感应芯片分别设置在对应的子基板上。

如图2所示，该底座11包括与感应单元12连接、接收供电信号并输出感应单元12产生的电信号的导电单元。如图1所示，作为一个优选实施例，本实用新型实施例的感应单元12可以设置4个感应芯片，分别为第一感应芯片1211、第二感应芯片1212、第三感应芯片1213和第四感应芯片1214。导电单元包括分开设置的第一引脚111、第二引脚112、第三引脚113和第四引脚114，第一引脚111与第一感应芯片1211连接，以接收电源信号给感应单元12提供电能；第二引脚112悬空，第三引脚113连接地信号，第四引脚114与第四感应芯片1214连接以输出感应单元12产生的电信号。具体的，如图1所示，每一个感应芯片上均有两个导电位(分别记为第一感应芯片1211的第一导电位a1和第二导电位b1、第二感应芯片1212的第一导电位a2和第二导电位b2、第三感应芯片1213的第一导电位a3和第二导电位b3、第四感应芯片1214的第一导电位a4和第二导电位b4)。第一引脚111通过导线与第一感应芯片1211的第一导电位a1连接，第一感应芯片1211的第二导电位b1通过导线与第二感应芯片1212的第一导电位a2连接，第二感应芯片1212的第二导电位b2通过导线与第三感应芯片1213的第一导电位a3连接，第三感应芯片1213的第二导电位b3通过导线与第四感应芯片1214的第一导电位a4连接，第四感应芯片1214的第二导电位b4通过导线与第四引脚114连接。

进一步地，由于感应单元12所产生的电信号为模拟信号，因此，在将感应单元12产生的电信号输出给外部电路或器件时，需先对该模拟信号进行转换处理，因此，该热电堆传感器还包括：设置在基板121上、与第四感应芯片1214连接，对感应单元12产生的电信号进行模数转换处理的模数转换器1215。具体的，如图1所示，第四感应芯片1214的第二导电位b4通过导线与模数转换器1215的输入端连接，模数转换器1215的输出端通过导线与第四引脚114连接。

可选的，本实用新型实施例的底座11可以为金属封接底座11。进一步地，本实用新型实施例中，该底座11可以采用to基座，如可以采用to46、to5、to39等。采用to基座，与感应单元12连接的引脚，如前述的第一引脚111、第二引脚112、第三引脚113、第四引脚114直接封装在to基座上，与to基座为一体结构，增加了热电堆传感器的稳固性和可靠性。

本实用新型实施例中，如图2所示，感应窗口131设置在管帽13的顶部，该感应窗口131设有开口1311以及密封设置在开口1311处的滤光片1312，该滤光片1312可以设置在管帽13的内侧面。滤光片1312的外周尺寸大于开口1311的内周尺寸。其中，开口1311的大小以不小于感应单元12的感应面积为基准，即开口1311的内周尺寸不小于感应单元12的太不面积。

进一步地，滤光片1312可以通过导电胶固定在管帽13上，也可以通过过盈配合固定在管帽13上。当然，可以理解地，该滤光片1312还可以采用没有滤光作用的玻璃替代，当在开口1311片调协的没有滤光作用的下玻璃时，一般可以在感应单元12的感应面(即每一个感应芯片的感应面)上点胶水，且胶水中混合有滤光颗粒，通过滤光颗粒阻隔设定光线，以达到滤光的作用。或者，在开口1311处也可以不设置任何遮挡物，此时，可以在管帽13内灌胶以形成封胶层，将感应单元12包覆在内，同时封胶层混合有滤光颗粒，通过滤光颗粒阻隔设定光线，以达到滤光作用。

本实用新型实施例中，管帽13可以设置为中空的圆柱状、正方体状或者长方体状等。当然，管帽13还可以设置为中空的圆台状，此时，开口1311调协在圆台的顶面。当将管帽13设置成中空的圆台状态时，可以使感应单元12能够感应到更多的光线。当然，管帽13还可以设计为其他不规则开关，只要满足罩设在感应单元12外围的开关均可。

进一步地，该管帽13可以为不透光的金属管帽13，其可以与底座11形成密闭的封装结构，以将感应单元12封装在金属管帽13与底座11形成的密闭空间内，从而避免感应单元12受光线的干扰，也可以避免感应单元12受到外物的破坏，同时还可以提升感应单元12的灵敏度。

本实用新型实施例中，管帽13可以设置为结构或者斜窗结构，具体可以根据实际产品需求确定，本实用新型不作具体限定。

如图3所示，该多感应元的热电堆传感器还可以包括：设置在热电堆传感器的感应方向上、将产生的感应信号聚焦到感应方向上的聚焦单元14。

本实用新型实施例中，该聚焦单元14可以包括多个以阵列形式排布的透镜，每一个透镜在其聚焦方向上设有聚焦面，多个阵列的透镜的聚焦面形成聚焦单元14的聚焦区域。可选的，透镜可以为菲涅尔透镜。本实用新型多感应元的热电堆传感器，由于感应单元12由多个感应芯片构成，进而使得其感应区域大大增加，从而可以在热电堆传感器的感应方向(热电堆传感器的感应方向即为感应单元12的感应方向)上设置阵列的透镜，有效增大热电堆传感器的探测范围，如可以有效增大热电堆传感器的感应角度。

本实用新型通过采用多个感应芯片形成热电堆传感器的感应单元12，提高了热电堆传感器的探测精度，增大了热电堆传感器的探测距离，使热电堆传感器可以实现对远距离(如3-5米)的人体探测、实现对静止的人体探测。进一步地，本实用新型通过在热电堆传感器的感应方向上设置阵列透镜，有效增大热电堆传感器的感应角度。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。