CN207976223U - 一种红外温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于红外探测及传感器技术领域，具体涉及一种红外温度传感器。一种红外温度传感器，其包括管帽，管帽的下端设有管座，管座的上表面设有红外测温芯片，管座的下表面设有连接针脚，其特征在于：所述的管帽的上端设有透光孔，管帽上端的内壁上设有红外滤光片，所述的红外滤光片呈六边形，所述的红外滤光片的外接圆的直径略小于管帽的内径。本实用新型对红外透光板的结构进行了改进，解决了红外传感器密封性和一致性的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于红外探测及传感器技术领域，具体涉及一种红外温度传感器。
背景技术
电子体温计尤其是红外体温计逐步被人们所接受，红外体温计具有测温灵敏度高、勘探规模广、速度快、不搅扰被测方针、运用安全等特色，具有非触摸式测温、精确度高，体温偏高时声响提示功用。
红外温度传感器，作为红外体温计的核心器件，扮演者不可或缺的角色。人体的温度以红外辐射的形式进入红外体温计，被红外温度传感器所接受，产生相应的电压信号输出，再由内置的MCU经运算处理后，在LED显示屏上显示出相应的人体温度值。所以，人体体温计探测人体温度的精度和稳定性基本上都需要依赖于红外温度传感器。
通常，如图1所示，红外温度传感器由TO管帽、红外滤光片、TO管座和红外芯片几部分组成。通常，在对红外芯片进行封装时，会通过粘胶的方式将红外滤光片和TO管帽进行粘合并保证一定的气密性，此外还会在封装腔体中填充惰性气体以保证红外芯片能够不受水汽、气流波动等影响而稳定工作。现有管帽粘合技术如图2所示，滤光片被切割成方形，而TO管帽透光孔为圆形，故粘合时，滤光片四条边距离透光孔距离最近，而四个角距离透光孔最远。于是，大批量生产时会由于对准偏差问题导致粘合漏胶或者溢胶的问题产生。漏胶会影响TO管帽的密封性，从而降低红外温度传感器的热稳定性；溢胶会影响通光孔的通光量，从而改变红外温度传感器的输出大小，进而降低了产品的一致性。因此，如何改善红外温度传感器的粘胶封装可靠性是一个急需解决的问题。
传统红外温度传感器封装结构201如图1所示。其由红外测温芯片100、TO 管帽101、红外滤光片102以及TO管座103构成。其中，红外测温芯片100用于探测人体温度产生的红外辐射，并产生相应电压信号给MCU处理并最终转换成温度值显示于红外测温枪的屏幕上。TO管帽101，如图2所示，用于对红外测温芯片100进行气密封装。红外滤光片102，其通过环氧树脂胶104粘接固定于TO管帽101内部，用于过滤不必要的非人体波段的红外光线，减少干扰信号。通常，如图3所示，红外滤光片102被切割成方形便于批量封装和自动化生产，并覆盖住通光孔105。TO管座104用于固定和电连接红外测温芯片100。TO管帽101和TO管座104通常会由可伐合金(Kovar，4J29合金)制成。这种传统红外温度传感器封装结构201被广泛用于各种红外体温计中。
随着红外体温计的普及，不同场景下的测试反应出红外体温计的测温精度普遍不如水银温度计和电子体温计。其中，热稳定性差和批次一致性偏差大是两个关键问题。通过研究发现，传统红外温度传感器在由于惰性气体泄漏导致红外芯片受环境气流波动干扰增大以及粘帽溢胶引起的通光量差异是主要因素。如此种种因素，最终影响了测温的测温稳定性及测温精度。
针对传统红外温度传感器封装结构201热稳定性较差和批次一致性偏差大的现象，本发明在改变滤光片形状这个方面进行了优化，以实现高可靠性的红外温度传感器封装方法，使得其应用在红外体温计中的测温精度和可靠性大大提升并能够满足实际应用的需求。
在传统红外温度传感器TO管帽101粘帽流程中，如图4所示，由于红外滤光片102被切割成方形，当滤光片102固定位置和TO管帽101出现对准偏差时，会有概率产生空隙301，从而导致出现管帽漏气现象，影响到整体红外温度传感器的密封性，降低了测温时的热稳定性。又如图5所示，由于方形滤光片102 的四条边距离通光孔105很近，故当TO管帽101和红外滤光片102粘合时，若胶量控制不好，会导致溢胶产生，红外滤光片102表面会产生多余的胶量302，并覆盖通光孔105，使得红外辐射的进光量发生改变，从而导致测温曲线发生变化，进而在大批量中表现出测温一致性偏差大的问题。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型对红外透光板的结构进行了改进，解决了红外传感器密封性和一致性的问题。
实现本实用新型的技术方案如下：
一种红外温度传感器，其包括管帽，管帽的下端设有管座，管座的上表面设有红外测温芯片，管座的下表面设有连接针脚，其特征在于：所述的管帽的上端设有透光孔，管帽上端的内壁上设有红外滤光片，所述的红外滤光片呈六边形，所述的红外滤光片的外接圆的直径略小于管帽的内径。
所述的红外滤光片的四周与管帽之间设有环氧树脂胶。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型对红外滤光片的结构进行改进，采用六边形设计，且其外接圆的直径略小于管帽的内径，当两者配合后，两者之间可能存在对准偏差，但红外滤光片与透光孔之间不会出现间隙，泄露率的问题得到了解决，进一步的，由于红外滤光片与管帽的接触面积够大，为环氧树脂胶的流动提供了足够的空间，即环氧树脂胶不会溢出到透光孔内，使得红外透光板与管帽的粘接一致性得到了提高，解决了红外体温计一致性偏差大的顽疾。
附图说明
图1为传统红外温度传感器封装结构示意图；
图2为传统红外温度传感器的管帽的结构示意图；
图3为红外滤光片与管帽的粘接示意图；
图4为红外滤光片与管帽出现位置偏差的示意图；
图5为红外滤光片与管帽之间出现溢胶的示意图；
图6为本实用新型红外滤光片与管帽的位置示意图；
图7为本实用新型红外滤光片与管帽的粘接示意图；
图8为本实用新型的剖视示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图6至图8所示，一种红外温度传感器，其包括管帽101，管帽101的下端设有管座103，管座103的上表面设有红外测温芯片100，管座103的下表面设有连接针脚202，其特征在于：所述的管帽101的上端设有透光孔105，管帽101上端的内壁上设有红外滤光片106，所述的红外滤光片106呈六边形，所述的红外滤光片的外接圆的直径略小于管帽的内径。
所述的红外滤光片106的四周与管帽101之间设有环氧树脂胶104。
本实施例中，采用采用kovar材料制造管帽101；通过粘胶烘烤的方法，将红外滤光片与管帽粘接在一起，形成气密封装，气密性大于1×109Pa·m/s；
通过储能焊的方法，将管帽101与管座103焊接在一起，并形成气密封装，气密性要求大于1×109Pa·m/s；
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型对红外滤光片的结构进行改进，采用六边形设计，且其外接圆的直径略小于管帽的内径，当两者配合后，两者之间可能存在对准偏差，但红外滤光片与透光孔之间不会出现间隙，泄露率的问题得到了解决，进一步的，由于红外滤光片与管帽的接触面积够大，为环氧树脂胶的流动提供了足够的空间，即环氧树脂胶不会溢出到透光孔内，使得红外透光板与管帽的粘接一致性得到了提高，解决了红外体温计一致性偏差大的顽疾。
Claims (2)
1.一种红外温度传感器，其包括管帽，管帽的下端设有管座，管座的上表面设有红外测温芯片，管座的下表面设有连接针脚，其特征在于：所述的管帽的上端设有透光孔，管帽上端的内壁上设有红外滤光片，所述的红外滤光片呈六边形，所述的红外滤光片的外接圆的直径略小于管帽的内径。
2.根据权利要求1所述的一种红外温度传感器，其特征在于：所述的红外滤光片的四周与管帽之间设有环氧树脂胶。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112945397A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-06-11 | 上海芯物科技有限公司 | 一种红外热电堆传感器及红外体温计 |
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2017
- 2017-12-29 CN CN201721897706.8U patent/CN207976223U/zh active Active
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