CN115655478A - 一种红外传感器、抗温度变动性方法及测温仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外传感器、抗温度变动性方法及测温仪，涉及红外测温技术领域，红外传感器由基板、金属片、传感芯片、电路部、金属盖帽与透光镜构成。本发明红外传感器将金属片、传感芯片与电路部一同收纳于内衬帽的容置腔内，对金属片、传感芯片与电路部形成密闭的封装，红外传感器暴露在外部温度急剧变化的环境下，通过内衬帽缓和金属盖帽对容置腔空气的热传导，以及通过隔热环缓和外金属环对金属片及金属片上传感芯片与电路部的热传导。降低传感芯片与容置腔内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。

Description

一种红外传感器、抗温度变动性方法及测温仪

技术领域

本发明涉及红外测温技术领域，特别涉及一种红外传感器。

背景技术

红外传感器常用于医疗事业，是医疗事业中重要的温控帮手，比如冷冲击疗法，采用CO2气体（类似干冰）治疗患者的炎症部位，患者的皮肤在30秒内从32℃的表面温度降温至2℃-4℃，在此过程中，需要红外传感器全程温控，以避免患者皮肤过冷和继发损伤。

红外传感器的红外测温技术原理是将物体发射的红外线转变成电信号，任何物体的温度，只要高于热力学零度（-273℃），就会有红外线向周围辐射，且物体温度越高，辐射出来的红外线越多，因此，根据转变成的电信号大小，就可以确定物体的温度。

现有技术的红外传感器结构如图1所示，红外传感器由支承基板100（树脂基材）、金属板101、传感器芯片102、金属帽103、内衬帽104、透镜105构成，传感器芯片102与电路（Application Specific Integrated Circuit）搭载在支承基板101上，内衬帽104安装于金属帽103内侧，金属帽103安装于支承基板101上并覆盖传感器芯片102与电路，最后，透镜105安装于金属帽103与内衬帽104之间，透镜105将通过的金属帽103的红外线聚光于传感器芯片102上，传感器芯片102将红外线转变成电信号，再由电路放大输出。

影响红外传感器测量精度的原因在于，红外传感器中的传感器芯片102不仅能够接收透过透镜105的红外线，还能接收红外传感器内部的辐射热而产生的红外线，传感器内部的温度与传感器芯片102的温度如有不同，则传感器内部的温度会作为误差而存在，将不能精确地测定物体的温度。

上述专利方案将传感器芯片102与电路容置于金属板101与金属帽103形成的封装内，在红外传感器外部环境温度急剧变化的情况下（30秒内，温差变化在20℃以上），导致传感器芯片102在金属板101与金属帽103的热传导下的冷却速度要比红外传感器内部的热空气介质要快，造成传感器内部的温度与传感器元件102的不同，影响测温的精准性。另外，无论金属帽103内侧是否安装内衬帽104，也改变不了空气热传导低于金属板101与金属帽103的事实，因此，短时间内，只要红外传感器内部的温度不能与传感器元件102的温度保持相同，将会影响测温的精准性。

虽然可以等待时间，使红外传感器内部的温度与传感器元件102上的温度保持相同，但在需全程温控的医疗中，只要红外传感器暴露温度急剧变化的环境中，使得测定的温度产生偏差，都会影响治疗效果，因此，需要对现有的红外传感器进行进一步的改进，以改善红外传感器暴露温度急剧变化的环境中会使得测定的温度产生偏差，影响治疗效果的问题。

发明内容

本发明目的之一是解决现有技术中红外传感器应用在医疗事业时，红外传感器暴露温度急剧变化的环境中，会使得测定的温度产生偏差，影响治疗效果的问题。

本发明目的之二是提供一种抗温度变动性方法。

本发明目的之三是提供一种测温仪。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种红外传感器，包含有基板、金属片、传感芯片、电路部、金属盖帽与透光镜，所述基板上固定所述金属片，所述金属片上搭载所述传感芯片与所述电路部，所述传感芯片与所述电路部进行电连接，所述电路部与所述基板上的电极进行电连接，所述金属片外侧设有外金属环，所述外金属环与所述金属片之间留有空隙，所述空隙中填充有隔热环，所述金属盖帽盖装在所述外金属环上，并覆盖所述金属片、所述传感芯片与所述电路部。

所述金属盖帽内侧设有隔热材料制成的内衬帽，所述金属盖帽上设有窗口，所述透光镜设于所述窗口与所述内衬帽之间，所述透光镜的聚光焦点到达至所述传感芯片上。

进一步地，在本发明实施例中，所述内衬帽内设有容置腔，所述传感芯片与所述电路部皆容置于该容置腔中。

所述内衬帽上端设有凹陷口，所述凹陷口与所述容置腔之间设有透光孔，所述透光孔连通所述凹陷口与所述容置腔，所述透光镜嵌入于所述凹陷口中，所述透光镜位于所述窗口与所述透光孔之间。

进一步地，在本发明实施例中，制成所述隔热环的材料为发泡聚氨酯或气凝胶或陶瓷或树脂或橡胶。

进一步地，在本发明实施例中，制成所述内衬帽的材料为单组分硅橡胶或所述内衬帽为聚氨酯/环氧树脂共混固化后的形态结构。

更进一步地，在本发明实施例中，所述金属盖帽和所述透光镜的边缘部之间的缝隙处填充有粘接剂，所述透光镜的第一导边与所述内衬帽的第二导边之间形成的凹口处填充有粘接剂，所述内衬帽的上端面与所述金属盖帽之间的缝隙处填充有粘接剂。

更进一步地，在本发明实施例中，所述内衬帽的所述容置腔的侧壁开设环形槽，所述环形槽内安装有撑形组件，所述撑形组件对所述内衬帽的上端部施加能够使其拱起的压力。

更进一步地，在本发明实施例中，所述环形槽内的上下槽壁各嵌入支撑板，所述撑形组件包含上支撑部与下支撑部，以及将所述上支撑部与所述下支撑部连接起来的弹性部。

本发明的有益效果是：本发明红外传感器将金属片、传感芯片与电路部一同收纳于内衬帽的容置腔内，对金属片、传感芯片与电路部形成密闭的封装，红外传感器暴露在外部温度急剧变化的环境下，通过内衬帽缓和金属盖帽对容置腔空气的热传导，以及通过隔热环缓和外金属环对金属片及金属片上传感芯片与电路部的热传导。降低传感芯片与容置腔内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。

另外，本发明红外传感器在套装金属盖帽前，通过撑形组件的弹性力推动内衬帽拱起变形，有助于粘接剂流入透光镜与内衬帽凹陷口的间隙中。在套装金属盖帽，金属盖帽压迫内衬帽与撑形组件变形复位时，透光镜与凹陷口的间隙变小，暂存间隙中的粘接剂被挤出，溢流至金属盖帽与透光镜边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽上端面与金属盖帽之间的缝隙处，当粘接剂固化后，形成对金属盖帽、透光镜与内衬帽之间缝隙的充分密封。充分的密封阻止红外传感器外部的空气流入至容置腔，去影响容置腔内的空气温度。因此，也能够降低传感芯片与容置腔内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种抗温度变动性方法，应用于上述发明目的之一中所述的红外传感器，所述抗温度变动性方法包括以下步骤：

将金属片与外金属环搭载在基板上，外金属环与金属片同轴，并采用焊接工艺将金属片与外金属环固定在基板上，金属片和外金属环一同连接基板的GND电位。

在外金属环与金属片之间的空隙填充隔热环，其中隔热环为固化好的形态结构，或隔热环为未固化的胶状物质，根据胶状物质的固化条件在空隙中固化形成隔热环，隔热环密封贴合金属片的外壁与外金属环的内壁。

将传感芯片与电路部搭载在金属片上，金属片开设开口，基板上所具有的焊盘位于金属片开口处，将传感芯片的管脚及电路部的电线均与基板上的焊盘相连。

将内衬帽搭载于外金属环上，金属片、传感芯片及电路部皆容置于内衬帽的容置腔内，内衬帽上端的凹陷口嵌入透光镜，金属盖帽从上往下套于内衬帽外侧，内衬帽收纳于金属盖帽中，金属盖帽的底部固定于外金属环上，金属盖帽与外金属环进行电连接，透光镜嵌合于金属盖帽的窗口下。

透光镜将穿过窗口的红外线聚光于传感芯片上，通过传感芯片将红外线转变成的电信号，再通过电路部将传感芯片的电信号放大进行输出。

当红外传感器在预定时间内，暴露在温差变化20℃以上的环境中时，通过内衬帽缓和金属盖帽对容置腔空气的热传导，以及通过隔热环缓和外金属环对金属片及金属片上传感芯片与电路部的热传导，降低传感芯片与容置腔内空气的温差。

进一步地，在本发明实施例中，在上述步骤中，在将内衬帽搭载于外金属环上之前，先将撑形组件放入到内衬帽容置腔侧壁的环形槽中，撑形组件以自身的弹性作用力对内衬帽的上端部施加压力，促使内衬帽拱起变形，此时透光镜嵌入内衬帽凹陷口后，透光镜与凹陷口之间产生间隙。

之后将粘接剂填充入透光镜第一导边与内衬帽第二导边构成的沟槽中，沟槽中的粘接剂再流入透光镜与凹陷口之间的间隙中。

最后再将套下金属盖帽，使金属盖帽压迫透光镜上的弧形面，促使内衬帽在透光镜压迫下变形复位，并压缩撑形组件。

金属盖帽压迫透光镜的同时，与沟槽中的粘接剂接触，而当内衬帽变形复位时，透光镜与凹陷口之间的间隙变小，将间隙中的粘接剂挤回至沟槽中，使得沟槽中的粘接剂变多，溢流至金属盖帽与透光镜边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽上端面与金属盖帽之间的缝隙处。

粘接剂固化后，密封金属盖帽与透光镜缝隙处，与密封内衬帽上端面与金属盖帽之间的缝隙处。

为达到上述目的之三，本发明采用以下技术方案：一种测温仪，测温仪具有上述发明目的之一中所述的红外传感器。

附图说明

图1为现有技术中的红外传感器结构示意图。

图2为本发明实施例一的红外传感器的结构示意图。

图3为本发明实施例二的红外传感器第一结构示意图。

图4为本发明实施例二的红外传感器第二结构示意图。

图5为本发明实施例二的红外传感器第三结构示意图。

附图中

100、支承基板，101金属板，102传感器芯片，103、金属帽，104、内衬帽，105透镜，106、粘结区域；

10、基板，11、金属片，12、传感芯片，13、电路部，14、外金属环，15、隔热环；

20、金属盖帽，21、窗口；

30、内衬帽，31、容置腔，32、凹陷口，33、透光孔，34、第一导边，35、环形槽，36、支撑板；

40、透光镜，41、第二导边；

50、撑形组件，51、上支撑部，52、下支撑部，53、弹性部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知抗温度变动性方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

需先说明的是,说明书附图作为说明书的内容，说明书附图中能够毫无疑义得到的结构形状，连接关系，配合关系，位置关系都应作为说明书的内容进行理解。

一种红外传感器，如图2所示，包含有基板10、金属片11、传感芯片12、电路部13、金属盖帽20与透光镜40，基板10上固定金属片11，金属片11上搭载传感芯片12与电路部13。传感芯片12用于接收红外线，及将红外线转换成电信号，而电路部13用于将电信号放大以进行输出。因传感芯片12与电路部13是现有技术中常见的元件结构，不是本发明的改进方向，对本领域技术人员来说是可理解与获得的结构，因此不作详细解释。

传感芯片12与电路部13之间配电线以进行电连接，电路部13与基板10上的电极进行电连接，金属片11外侧设有外金属环14，外金属环14与金属片11之间留有空隙，空隙中填充有隔热环15，金属盖帽20盖装在外金属环14上，并覆盖金属片11、传感芯片12与电路部13。

金属盖帽20内侧设有隔热材料制成的内衬帽30，内衬帽30内设有容置腔31，传感芯片12与电路部13皆容置于该容置腔31中。

透光镜40设于窗口21与内衬帽30之间。具体地，内衬帽30上端设有凹陷口32，凹陷口32与容置腔31之间设有透光孔33，透光孔33连通凹陷口32与容置腔31，透光镜40嵌入于凹陷口32中，金属盖帽20上设有窗口21，透光镜40位于窗口21与透光孔33之间。透光镜40的聚光焦点到达至传感芯片12上。红外传感器外部的红外线穿过窗口21后，会在透光镜40中聚集，聚集的红外线汇聚于传感芯片12上。有助于提高温度测定的精准性，不易产生偏差。

制成隔热环15的材料为发泡聚氨酯或气凝胶或陶瓷或树脂或橡胶。

制成内衬帽30的材料为单组分硅橡胶或内衬帽30为聚氨酯/环氧树脂共混固化后的形态结构。

隔热环15与内衬帽30所用材料为现有技术中所公开的常用材料，因此不作详细解释。

组装时，将金属片11与外金属环14搭载在基板10上，外金属环14与金属片11同轴，并采用焊接工艺将金属片11与外金属环14固定在基板10上，金属片11和外金属环14一同连接基板10的GND电位（接地）。

在外金属环14与金属片11之间的空隙填充隔热环15，其中隔热环15为固化好的形态结构，或隔热环15为未固化的胶状物质，根据胶状物质的固化条件在空隙中固化形成隔热环15，隔热环15密封贴合金属片11的外壁与外金属环14的内壁。

上述胶状物质的固化条件，比如胶状物质是发泡聚氨酯，发泡聚氨酯的固化为全部干固，发泡聚氨酯的固化条件为在夏季30℃左右的温度中，等待四到六个小时进行干固。

将传感芯片12与电路部13搭载在金属片11上，金属片11开设开口，基板10上所具有的焊盘位于金属片11开口处，将传感芯片12的管脚及电路部13的电线均与基板10上的焊盘相连。

将内衬帽30搭载于外金属环14上，金属片11、传感芯片12及电路部13皆容置于内衬帽30的容置腔31内，内衬帽30上端的凹陷口32嵌入透光镜40，金属盖帽20从上往下套于内衬帽30外侧，内衬帽30收纳于金属盖帽20中，金属盖帽20的底部固定于外金属环14上，金属盖帽20与外金属环14进行电连接，透光镜40嵌合于金属盖帽20的窗口21下。

透光镜40将穿过窗口21的红外线聚光于传感芯片12上，通过传感芯片12将红外线转变成的电信号，再通过电路部13将传感芯片12的电信号放大进行输出。

当红外传感器在预定时间内，暴露在温差变化20℃以上的环境中时，通过内衬帽30缓和金属盖帽20对容置腔31空气的热传导，以及通过隔热环15缓和外金属环14对金属片11及金属片11上传感芯片12与电路部13的热传导，降低传感芯片12与容置腔31内空气的温差。

本发明红外传感器将金属片11、传感芯片12与电路部13一同收纳于内衬帽30的容置腔31内，对金属片11、传感芯片12与电路部13形成密闭的封装，红外传感器暴露在外部温度急剧变化的环境下，通过内衬帽30缓和金属盖帽20对容置腔31空气的热传导，以及通过隔热环15缓和外金属环14对金属片11及金属片11上传感芯片12与电路部13的热传导。降低传感芯片12与容置腔31内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。

实施例二：

一种红外传感器，本实施例具有与实施例一相同结构的红外传感器，本实施例的红外传感器还包括以下结构：

如图3所示，金属盖帽20和透光镜40的边缘部之间的缝隙处填充有粘接剂，透光镜40的第一导边34与内衬帽30的第二导边41之间形成的凹口处填充有粘接剂，内衬帽30的上端面与金属盖帽20之间的缝隙处填充有粘接剂。

内衬帽30的容置腔31的侧壁开设环形槽35，环形槽35内安装有撑形组件50，撑形组件50对内衬帽30的上端部施加能够使其拱起的压力。

环形槽35内的上下槽壁各嵌入支撑板36，撑形组件50包含上支撑部51与下支撑部52，以及将上支撑部51与下支撑部52连接起来的弹性部53。

现有的红外传感器如图1所示，需要粘接剂密封金属帽103（本发明的金属盖帽20）与透镜105（本发明的透光镜40）之间的缝隙，密封这种缝隙的好处能够阻止红外传感器外部的空气流入红外传感器内（参考图1所示的粘结区域106），如不阻止，则容易影响红外传感器测温的精准性，参考现有的CN103403508B公开的红外线温度传感器，其公开的对比例2试验，表明没有传感器内的密闭性，传感器暴露在25℃上升到35℃的环境中时，会产生接近2.0℃的最大误差，而误差收敛成0.5℃左右，则需要700s左右的时间，因此，如红外传感器内部非密闭，对于外部剧烈变化的温度环境，红外传感器在这700S时间就不具有精准测温的能力（红外传感器抗温度变动性差），对需要全程温控的医疗来说，这不是优选地方案。

现有的红外传感器如图1所示，采用粘接剂密封金属帽103与透镜105之间的缝隙时，需要在内侧帽104与透镜105之间的沟槽中预先填充入粘接剂，因透镜105需要聚光，透镜105上端面为弧面，这将导致套装金属帽103，金属帽103不能贴合密封在沟槽上，因此，沟槽中粘接剂的累积高度需要高于沟槽，才能保证金属帽103与粘接剂接触。但这会产生以下问题：

粘接剂高于沟槽，粘接剂高出部分无阻挡，自动化安装时，因机械带来的力作用（上一工位转到下一工位产生的力），易使导致粘接剂高出部分倒塌，影响密度效果。

需补充说明是的，参考图1的内侧帽104上端面与金属帽103的缝隙，可改造的方案是，增高内侧帽104的上端面，将内侧帽104上端面与金属帽103的缝隙去除，这样一来，内侧帽104与透镜105之间的沟槽就能够刚好装满粘接剂，但是刚好填充满沟槽的粘接剂在自动化安装时，也会在机械带来的力的作用下，也存在沟槽的粘接剂跑出的情况，导致影响密封性能。另外，内侧帽104的上端面缺失与金属帽103的密封，将会进一步降低密封性能，从而影响红外传感器的测温精准性。

因此，针对本实施例上述问题，本发明公开以上技术方案：

组装时，如图3、图4所示，内衬帽30搭载于外金属环14上之前，先将撑形组件50放入到内衬帽30容置腔31侧壁的环形槽35中，撑形组件50以自身的弹性作用力对内衬帽30的上端部施加压力，促使内衬帽30拱起变形，此时透光镜40嵌入内衬帽30凹陷口32后，透光镜40与凹陷口32之间产生间隙。

之后将粘接剂填充入透光镜40第一导边34与内衬帽30第二导边41构成的沟槽中（注意，内衬帽30被供起变形的原因，本发明的沟槽要比现有技术的沟槽大），沟槽中的粘接剂再流入透光镜40与凹陷口32之间的间隙中。

最后如图5所示，再将套下金属盖帽20，使金属盖帽20压迫透光镜40上的弧形面，促使内衬帽30在透光镜40压迫下变形复位，并压缩撑形组件50。

金属盖帽20压迫透光镜40的同时，与沟槽中的粘接剂接触，而当内衬帽30变形复位时，透光镜40与凹陷口32之间的间隙变小，将间隙中的粘接剂挤回至沟槽中，使得沟槽中的粘接剂变多，溢流至金属盖帽20与透光镜40边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽30上端面与金属盖帽20之间的缝隙处。

粘接剂固化后，密封金属盖帽20与透光镜40缝隙处，与密封内衬帽30上端面与金属盖帽20之间的缝隙处。

本发明红外传感器在套装金属盖帽20前，通过撑形组件50的弹性力推动内衬帽30拱起变形，有助于粘接剂流入透光镜40与内衬帽30凹陷口32的间隙中。在套装金属盖帽20，金属盖帽20压迫内衬帽30与撑形组件50变形复位时，透光镜40与凹陷口32的间隙变小，暂存间隙中的粘接剂被挤出，溢流至金属盖帽20与透光镜40边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽30上端面与金属盖帽20之间的缝隙处，当粘接剂固化后，形成对金属盖帽20、透光镜40与内衬帽30之间缝隙的充分密封。充分的密封阻止红外传感器外部的空气流入至容置腔31，去影响容置腔31内的空气温度。因此，也能够降低传感芯片12与容置腔31内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。

另外，透光镜40与内衬帽30凹陷口32的间隙存在，使得粘接剂无需填充满透光镜40第一导边34与内衬帽30第二导边41构成的沟槽中，因此，在自动化安装时，不易在机械带来的力的作用下，跑出沟槽的情况，因此，密封性能能够得到有效保障，不易使红外传感器外部的空气影响容置腔31内的空气温度，从而影响红外传感器测定温度的精准性。

另外，透光镜40与内衬帽30凹陷口32之间残留的粘接剂还能够进一步加强红外传感器的密封性能。

实施例三：

一种抗温度变动性方法，应用于上述实施例一中的红外传感器，抗温度变动性方法包括以下步骤：

将金属片11与外金属环14搭载在基板10上，外金属环14与金属片11同轴，并采用焊接工艺将金属片11与外金属环14固定在基板10上，金属片11和外金属环14一同连接基板10的GND电位（接地）。

在外金属环14与金属片11之间的空隙填充隔热环15，其中隔热环15为固化好的形态结构，或隔热环15为未固化的胶状物质，根据胶状物质的固化条件在空隙中固化形成隔热环15，隔热环15密封贴合金属片11的外壁与外金属环14的内壁。

将传感芯片12与电路部13搭载在金属片11上，金属片11开设开口，基板10上所具有的焊盘位于金属片11开口处，将传感芯片12的管脚及电路部13的电线均与基板10上的焊盘相连。

将内衬帽30搭载于外金属环14上，金属片11、传感芯片12及电路部13皆容置于内衬帽30的容置腔31内，内衬帽30上端的凹陷口32嵌入透光镜40，金属盖帽20从上往下套于内衬帽30外侧，内衬帽30收纳于金属盖帽20中，金属盖帽20的底部固定于外金属环14上，金属盖帽20与外金属环14进行电连接，透光镜40嵌合于金属盖帽20的窗口21下。

透光镜40将穿过窗口21的红外线聚光于传感芯片12上，通过传感芯片12将红外线转变成的电信号，再通过电路部13将传感芯片12的电信号放大进行输出。

当红外传感器在预定时间内，暴露在温差变化20℃以上的环境中时，通过内衬帽30缓和金属盖帽20对容置腔31空气的热传导，以及通过隔热环15缓和外金属环14对金属片11及金属片11上传感芯片12与电路部13的热传导，降低传感芯片12与容置腔31内空气的温差。这种结构对温度急剧变化的环境，具有良好的抗温度变动性。

实施例四：

一种抗温度变动性方法，应用于上述实施例二中红外传感器，本实施例具有与实施例三相同的抗温度变动性方法，本实施例的抗温度变动性方法还包括以下步骤：

在将内衬帽30搭载于外金属环14上之前，先将撑形组件50放入到内衬帽30容置腔31侧壁的环形槽35中，撑形组件50以自身的弹性作用力对内衬帽30的上端部施加压力，促使内衬帽30拱起变形，此时透光镜40嵌入内衬帽30凹陷口32后，透光镜40与凹陷口32之间产生间隙。

之后将粘接剂填充入透光镜40第一导边34与内衬帽30第二导边41构成的沟槽中，沟槽中的粘接剂再流入透光镜40与凹陷口32之间的间隙中。

最后再将套下金属盖帽20，使金属盖帽20压迫透光镜40上的弧形面，促使内衬帽30在透光镜40压迫下变形复位，并压缩撑形组件50。

金属盖帽20压迫透光镜40的同时，与沟槽中的粘接剂接触，而当内衬帽30变形复位时，透光镜40与凹陷口32之间的间隙变小，将间隙中的粘接剂挤回至沟槽中，使得沟槽中的粘接剂变多，溢流至金属盖帽20与透光镜40边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽30上端面与金属盖帽20之间的缝隙处。

粘接剂固化后，密封金属盖帽20与透光镜40缝隙处，与密封内衬帽30上端面与金属盖帽20之间的缝隙处。形成对金属盖帽20、透光镜40与内衬帽30之间缝隙的充分密封。充分的密封阻止红外传感器外部的空气流入至容置腔31，去影响容置腔31内的空气温度。因此，也能够降低传感芯片12与容置腔31内空气的温差，以改善红外传感器测定温度偏差过大，影响治疗效果的问题。这种结构对温度急剧变化的环境，具有良好的抗温度变动性。

实施例五：

一种测温仪，测温仪具有上述实施例一或实施例二中的红外传感器。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种红外传感器，包含有基板、金属片、传感芯片、电路部、金属盖帽与透光镜，所述基板上固定所述金属片，所述金属片上搭载所述传感芯片与所述电路部，所述传感芯片与所述电路部进行电连接，所述电路部与所述基板上的电极进行电连接，其特征在于，所述金属片外侧设有外金属环，所述外金属环与所述金属片之间留有空隙，所述空隙中填充有隔热环，所述金属盖帽盖装在所述外金属环上，并覆盖所述金属片、所述传感芯片与所述电路部；

所述金属盖帽内侧设有隔热材料制成的内衬帽，所述金属盖帽上设有窗口，所述透光镜设于所述窗口与所述内衬帽之间，所述透光镜的聚光焦点到达至所述传感芯片上。

2.根据权利要求1所述红外传感器，其特征在于，所述内衬帽内设有容置腔，所述传感芯片与所述电路部皆容置于该容置腔中；

所述内衬帽上端设有凹陷口，所述凹陷口与所述容置腔之间设有透光孔，所述透光孔连通所述凹陷口与所述容置腔，所述透光镜嵌入于所述凹陷口中，所述透光镜位于所述窗口与所述透光孔之间。

3.根据权利要求1所述红外传感器，其特征在于，制成所述隔热环的材料为发泡聚氨酯或气凝胶或陶瓷或树脂或橡胶。

4.根据权利要求1所述红外传感器，其特征在于，制成所述内衬帽的材料为单组分硅橡胶或所述内衬帽为聚氨酯/环氧树脂共混固化后的形态结构。

5.根据权利要求2所述红外传感器，其特征在于，所述金属盖帽和所述透光镜的边缘部之间的缝隙处填充有粘接剂，所述透光镜的第一导边与所述内衬帽的第二导边之间形成的凹口处填充有粘接剂，所述内衬帽的上端面与所述金属盖帽之间的缝隙处填充有粘接剂。

6.根据权利要求5所述红外传感器，其特征在于，所述内衬帽的所述容置腔的侧壁开设环形槽，所述环形槽内安装有撑形组件，所述撑形组件对所述内衬帽的上端部施加能够使其拱起的压力。

7.根据权利要求6所述红外传感器，其特征在于，所述环形槽内的上下槽壁各嵌入支撑板，所述撑形组件包含上支撑部与下支撑部，以及将所述上支撑部与所述下支撑部连接起来的弹性部。

8.一种抗温度变动性方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-7中任一所述的红外传感器，所述抗温度变动性方法包括以下步骤：

将金属片与外金属环搭载在基板上，外金属环与金属片同轴，并采用焊接工艺将金属片与外金属环固定在基板上，金属片和外金属环一同连接基板的GND电位；

在外金属环与金属片之间的空隙填充隔热环，其中隔热环为固化好的形态结构，或隔热环为未固化的胶状物质，根据胶状物质的固化条件在空隙中固化形成隔热环，隔热环密封贴合金属片的外壁与外金属环的内壁；

将传感芯片与电路部搭载在金属片上，金属片开设开口，基板上所具有的焊盘位于金属片开口处，将传感芯片的管脚及电路部的电线均与基板上的焊盘相连；

将内衬帽搭载于外金属环上，金属片、传感芯片及电路部皆容置于内衬帽的容置腔内，内衬帽上端的凹陷口嵌入透光镜，金属盖帽从上往下套于内衬帽外侧，内衬帽收纳于金属盖帽中，金属盖帽的底部固定于外金属环上，金属盖帽与外金属环进行电连接，透光镜嵌合于金属盖帽的窗口下；

透光镜将穿过窗口的红外线聚光于传感芯片上，通过传感芯片将红外线转变成的电信号，再通过电路部将传感芯片的电信号放大进行输出；

当红外传感器在预定时间内，暴露在温差变化20℃以上的环境中时，通过内衬帽缓和金属盖帽对容置腔空气的热传导，以及通过隔热环缓和外金属环对金属片及金属片上传感芯片与电路部的热传导，降低传感芯片与容置腔内空气的温差。

9.根据权利要求8所述抗温度变动性方法，其特征在于，在上述步骤中，在将内衬帽搭载于外金属环上之前，先将撑形组件放入到内衬帽容置腔侧壁的环形槽中，撑形组件以自身的弹性作用力对内衬帽的上端部施加压力，促使内衬帽拱起变形，此时透光镜嵌入内衬帽凹陷口后，透光镜与凹陷口之间产生间隙；

之后将粘接剂填充入透光镜第一导边与内衬帽第二导边构成的沟槽中，沟槽中的粘接剂再流入透光镜与凹陷口之间的间隙中；

最后再将套下金属盖帽，使金属盖帽压迫透光镜上的弧形面，促使内衬帽在透光镜压迫下变形复位，并压缩撑形组件；

金属盖帽压迫透光镜的同时，与沟槽中的粘接剂接触，而当内衬帽变形复位时，透光镜与凹陷口之间的间隙变小，将间隙中的粘接剂挤回至沟槽中，使得沟槽中的粘接剂变多，溢流至金属盖帽与透光镜边缘部的缝隙处，和溢流至内衬帽上端面与金属盖帽之间的缝隙处；

粘接剂固化后，密封金属盖帽与透光镜缝隙处，与密封内衬帽上端面与金属盖帽之间的缝隙处。

10.一种测温仪，其特征在于，具有上述权利要求1-7中任一所述的红外传感器。

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