CN102565059A - 复合封装四通道热释电红外传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合封装四通道热释电红外传感器，它包括管帽、悬臂结构、封装在所述管帽底部的管座、开设在所述管帽顶部的四个滤光窗口、设置在所述管座外侧的电路基板、四组敏感元和分别与四组所述敏感元电连接的四组信号处理电路，所述悬臂结构设置在所述管座内侧，四组所述敏感元设置在所述悬臂结构上，四组所述敏感元的热释电气体敏感元分别与四个所述滤光窗口一一对应设置，四组所述信号处理电路分别设置在所述电路基板上，所述电路基板上设置有一个封装罩，四组所述信号处理电路分别位于所述封装罩内。本发明通过采用复合封装的结构，具有设计科学、制作工艺简单、生产成本低、抗干扰性能好的优点。

Description

复合封装四通道热释电红外传感器
技术领域
本发明涉及气体传感器技术领域，具体的说，涉及了一种复合封装四通道热释电红外传感器。
背景技术
在日常生活或者工业生产过程中，四通道热释电红外传感器被广泛运用各个场合。目前市场上的四通道热释电红外传感器，主要采用统一封装的封装方式，即敏感元与信号处理电路封装在一起，这样的封装方式对生产工艺和生产环境的要求特别高，工艺流程的难度也比较大，导致了很高的生产成本，而且敏感元与信号处理电路一同封装，相互之间的信号干扰非常的大，大大影响了探测的准确度。在信号的放大处理上，传统的四通道热释电红外传感器主要采用的是电流放大和电压放大两种信号处理方法，抗干扰性能比较弱，测量的精度也不高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、制作工艺简单、生产成本低、抗干扰性能好的复合封装四通道热释电红外传感器。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合封装四通道热释电红外传感器，它包括管帽、悬臂结构、封装在所述管帽底部的管座、开设在所述管帽顶部的四个滤光窗口、设置在所述管座外侧的电路基板、四组敏感元和分别与四组所述敏感元电连接的四组信号处理电路；其中，每组敏感元包括一个热释电气体敏感元和一个热释电补偿敏感元；所述悬臂结构包括底部设置在所述管座内侧的中心支撑柱和四条设置在所述中心支撑柱顶部的悬臂；四组所述敏感元分别设置在四条所述悬臂上，其中，每组所述敏感元的热释电气体敏感元设置在与其对应的所述悬臂的上臂面，每组所述敏感元的热释电补偿敏感元设置在与其对应的所述悬臂的下臂面；四组所述敏感元的热释电气体敏感元分别与四个所述滤光窗口一一对应设置；四组所述信号处理电路分别设置在所述电路基板上，所述电路基板上设置有一个封装罩，四组所述信号处理电路分别位于所述封装罩内。
基于上述，所述电路基板为陶瓷PCB基板。 
基于上述，每组敏感元的热释电气体敏感元和热释电补偿敏感元对称设置。 
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明通过采用复合封装的结构，即敏感元先单独封装后再与信号处理电路复合封装，降低了复合封装四通道热释电红外传感器的生产工艺，提高了产品的质量和一致性，方便了复合封装四通道热释电红外传感器的调试测试；信号处理电路采用电荷放大原理对探测信号进行信号提取，印刷在陶瓷PCB基板上，然后与敏感元复合屏蔽封装，这样的结构有效地屏蔽了外界的高频信号，以及探测部分的热噪声等干扰，有助于敏感元与信号处理电路之间的有效隔离，提高了对气体探测的准确率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是探测部分的管帽的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种复合封装四通道热释电红外传感器，它包括管帽8、悬臂结构、封装在所述管帽8底部的管座9、开设在所述管帽8顶部的四个滤光窗口7、设置在所述管座9外侧的陶瓷PCB基板6、四组敏感元和分别与四组所述敏感元电连接的四组信号处理电路3；每组敏感元包括一个热释电气体敏感元1和一个热释电补偿敏感元2；所述悬臂结构包括底部设置在所述管座9内侧的中心支撑柱4和四条设置在所述中心支撑柱4顶部的悬臂5；每组所述敏感元的热释电气体敏感元1设置在与其对应的所述悬臂5的上臂面，每组所述敏感元的热释电补偿敏感元2设置在与其对应的所述悬臂5的下臂面，每组敏感元的热释电气体敏感元1和热释电补偿敏感元2对称设置，使在有限的封装空间内封装更多的敏感元，同时还避免了各个敏感元相互之间的干扰；四组所述敏感元的热释电气体敏感元1分别与四个所述滤光窗口7一一对应设置，四个所述滤光窗口7上安装有红外滤光片10，透过气体的红外光线经过所述红外滤光片10的滤除后照射在所述热释电气体敏感元1上，将产生相应的探测信号；四组所述信号处理电路3分别印刷在所述陶瓷PCB基板6上，所述陶瓷PCB基板6上密封有一个封装罩11，四组所述信号处理电路3分别位于所述封装罩11内，有效隔离了敏感元的热噪声和外界高频信号对信号处理电路的干扰。
本发明采用复合封装的方法，先将敏感元进行单独封装，然后再与信号处理电路复合封装，使得敏感元与信号处理电路进行了有效的隔离，两者之间互不干扰，既降低了生产工艺，还避免了两者之间的热噪声的干扰，而且也有利于传感器的调试测试。所述信号处理电路3采用电荷放大原理提取探测信号，产生的探测信号通过陶瓷PCB基板6传递到相应的信号处理电路3进行相关的信号处理，具有抗干扰性能好、测量精度高、分辨率高的优点。所述探测部分通过选取不同的红外滤光片10和相应的敏感元，可用于多种气体的探测。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (3)

1.一种复合封装四通道热释电红外传感器，其特征在于：它包括管帽、悬臂结构、封装在所述管帽底部的管座、开设在所述管帽顶部的四个滤光窗口、设置在所述管座外侧的电路基板、四组敏感元和分别与四组所述敏感元电连接的四组信号处理电路；其中，每组敏感元包括一个热释电气体敏感元和一个热释电补偿敏感元；所述悬臂结构包括底部设置在所述管座内侧的中心支撑柱和四条设置在所述中心支撑柱顶部的悬臂；四组所述敏感元分别设置在四条所述悬臂上，其中，每组所述敏感元的热释电气体敏感元设置在与其对应的所述悬臂的上臂面，每组所述敏感元的热释电补偿敏感元设置在与其对应的所述悬臂的下臂面；四组所述敏感元的热释电气体敏感元分别与四个所述滤光窗口一一对应设置；四组所述信号处理电路分别设置在所述电路基板上，所述电路基板上设置有一个封装罩，四组所述信号处理电路分别位于所述封装罩内。
2.根据权利要求1所述的复合封装四通道热释电红外传感器，其特征在于：所述电路基板为陶瓷PCB基板。
3.根据权利要求1或2所述的复合封装四通道热释电红外传感器，其特征在于：每组敏感元的热释电气体敏感元和热释电补偿敏感元对称设置。
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