CN221102102U - 铟镓砷红外探测器及测温模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铟镓砷红外探测器及测温模块，铟镓砷红外探测器包括铟镓砷感光单元、透光的壳体以及引脚，铟镓砷感光单元用于接受目标物体发射的红外线，并转换成电信号；壳体包覆于铟镓砷感光单元的外周，其至少部分表面为曲面，用于将照射到上表面的红外线聚焦在铟镓砷感光单元的感光面上；引脚电性连接铟镓砷感光单元，且自壳体显露出；其中，部分表面可接受红外线的角度范围为20°~90°。本技术方案中，通过将透光的壳体设在铟镓砷感光单元的外围，当探测器接受目标物体发射的红外线时，其曲面形状的表面将红外线聚焦在感光单元的感光面上，使得接收的红外线变多，进而提升了铟镓砷红外探测器的灵敏性。

Description

铟镓砷红外探测器及测温模块

技术领域

本实用新型涉及红外测温技术领域，特别涉及一种具铟镓砷红外探测器及测温模块。

背景技术

应用热电堆探测器的红外测温技术，因其能探测的红外线波长范围，都被玻璃面板阻隔，所以不能应用在玻璃面板阻隔的场景中。而应用铟镓砷光电探测器的红外测温技术，因其能探测到透过面板（典型的如微晶玻璃面板、高硼硅玻璃）的部分红外线，将光信号（红外线）转换成电信号，从而可以实现隔着面板测量锅具温度。

专利（公开号：CN218545899U）虽然公开了无滤光片的铟镓砷红外探测器，但该类型铟镓砷红外探测器，若接收红外线的角度受到限制，会导致其感光面接收的红外线较少；否则，易受内部高温器件或环境光的干扰。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种铟镓砷红外探测器及测温模块，旨在解决现有的铟镓砷红外探测器，若接收红外线的角度受到限制，会导致其感光面接收的光线较少的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的铟镓砷红外探测器，包括：

铟镓砷感光单元，用于接受目标物体发射的红外线，并转换成电信号；

透光的壳体，所述壳体包覆于所述铟镓砷感光单元的外周，其至少部分表面为曲面，用于将照射到所述表面的红外线聚焦在所述铟镓砷感光单元的感光面上；以及，

引脚，所述引脚电性连接所述铟镓砷感光单元，且自所述壳体显露出；

其中，所述部分表面可接受红外线的角度范围为20°~90°。

可选地，所述壳体过滤特定波段的可见光和/或红外线。

可选地，所述壳体过滤波长≤1250nm的光线。

可选地，所述壳体过滤波长≤940nm的光线。

可选地，所述壳体过滤波长≤850nm的光线。

可选地，所述部分表面为球面。

可选地，所述部分表面可接受红外线的角度范围为45°。

可选地，所述壳体的材质包括塑料。

可选地，所述壳体的材质包括环氧树脂。

本实用新型还提出了一种测温模块，其包括上述的铟镓砷红外探测器。

本实用新型的技术方案中，通过将透光的壳体设在铟镓砷感光单元的外围，当探测器接受目标物体发射的红外线时，其曲面形状的表面将红外线聚焦在感光单元的感光面上，使得接收的红外线变多，进而提升了铟镓砷红外探测器的灵敏性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的铟镓砷红外探测器一实施例的截面示意图；

图2为本实用新型提供的铟镓砷红外探测器另一实施例的截面示意图；

图3为本实用新型提供的铟镓砷红外探测器一实施例的应用示意图；

图4为本实用新型提供的测温模块一实施例的截面示意图；

图5为本实用新型提供的测温模块一实施例的应用示意图；

图6为本实用新型提供的铟镓砷红外探测器一实施例的光谱响应曲线。

图中：测温模块-1，铟镓砷红外探测器-11，铟镓砷感光单元-111，壳体-112，引脚-113，外壳-12，电路板-13。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的实用新型创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示所指的装置必须具有特定的方位或以特定的方位操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

专利（公开号：CN218545899U）虽然公开了无滤光片的铟镓砷红外探测器，但该类型铟镓砷红外探测器，若接收红外线的角度受到限制，会导致其感光面接收的光线较少；否则，易受内部高温器件或环境光的干扰。

鉴于此，本实用新型提供一种铟镓砷红外探测器，应用在玻璃阻隔的测温场景中，典型应用在感应烹饪器具，特别是电磁炉/电磁灶上；还可应用在烤箱等烹饪器具中。图1为本实用新型提供的铟镓砷红外探测器一实施例，请参阅图1，所述铟镓砷红外探测器11包括铟镓砷感光单元111、透光的壳体112以及引脚113。

具体地，所述铟镓砷感光单元111用于接受目标物体发射的红外线，并转换成电信号。所述壳体112包覆于所述铟镓砷感光单元111的外周，起到保护的作用；此外，所述壳体112至少部分表面为曲面，用于将照射到所述部分表面的红外线聚焦在所述铟镓砷感光单元111的感光面上。所述引脚113电性连接所述铟镓砷感光单元111，且自所述壳体112显露出。基于上述结构设计，所述探测器11可接受光线的角度范围为20°~90°，也即所述部分表面可接受红外线的角度范围为20°~90°，使其能接受由目标物体（如锅具）的探测面发射出的部分红外线。

本技术方案中，通过将透光的壳体112设在铟镓砷感光单元111的外围，当所述探测器11接受目标物体发射的红外线时，其曲面形状的表面将红外线聚焦在感光单元111的感光面上，使得接收的红外线变多，进而提升了探测器11的灵敏性。

由于所述铟镓砷感光单元111仅需响应特定波长范围内的光线，在对目标物体探测时，为降低环境干扰光对铟镓砷感光单元111的影响，所述壳体112具有滤除可见光及部分红外线的特性。在一些实施例中，所述壳体112过滤特定波段的可见光和/或红外线。

请参阅图6，在本实用新型的一些实施例中，所述壳体112过滤波长≤850nm的光线，也可过滤波长≤1250nm的光线，该滤除波段的光线包括环境光中的可见光和部分红外线，对探测影响较大。

作为优选地，在本实施例中，所述壳体112过滤波长≤940nm的光线。该滤除波段为比较成熟的技术，成本较低；且基本滤除了环境光中的LED、大部分阳光以及白炽灯等能对所述铟镓砷感光单元111产生干扰的光线。

在本实用新型的一些实施例中，所述部分表面为球面。请参阅图1和图2，所述壳体112的上表面为球面，所述铟镓砷感光单元111的感光面位于所述球面的正下方。将所述铟镓砷感光单元111的感光面正对目标物体时，目标物体发射出的光线，经过所述球面的屈折系统（凸透镜）时，会使光线聚焦在一点上，也即汇聚到位于该聚焦区域的铟镓砷感光单元111上，以提升所述探测器11的灵敏性。应当理解的是，所述球面为曲面的一种，在其他实施例中，所述壳体112的上表面还可以为其他形状的曲面，只要具备聚焦功能即可。

需要说明的是，若所述球面的接收角度太小，则所述探测器11探测目标物体的范围（面积）比较小，这使得目标物体和所述探测器11之间的异物阻隔再细小，对温度探测影响都会比较大。另一方面，探测目标物体的范围（面积）较小，则仅能体现极小局部温度，对温度控制不利，如电磁炉加热时锅具的局部温度相差比较大，如果锅具变形则差异更明显，则如果接收面积太小，则容易造成测温的片面性。

另外，若接收角度太大，则除了接收目标物体的辐射，还会接收其他配件的热辐射，如电磁炉的线圈盘，从而造成测温不准。另一方面，接收角度太大，则更容易接收外部干扰光，也会对测温造成不准。

请参阅图3，在本实施例中，所述壳体的部分表面（也即所述球面）的接收角度为45°。其中，所述探测器11主体的直径为5mm，也即所述球面的直径为5mm，所述球面的与所述铟镓砷感光单元111形成的接收角度为45°。若探测距离（所述铟镓砷感光单元111和锅底之间距离）为20mm，则探测面约为一个直径为16.5mm的圆形斑。根据上述设定，在实施例中，所述铟镓砷感光单元111的感光面直径φ为300μm，即能接受由目标物体（如锅具）的探测面发射出绝大部分的红外线。

为便于将所述壳体112包覆所述铟镓砷感光单元111，在本实用新型的一实施例中，所述壳体112的材质包括塑料，以便于一体注塑成型。

优选地，在本实用新型的一实施例中，所述壳体112的材质包括环氧树脂。为使其能过滤特定波段的光线，所述壳体112由环氧树脂和色粉混合后注塑成型。

本实用新型还提出了一种测温模块，主要用于感应烹饪器具，图4为本实用新型提供的测温模块一实施例，请参阅图4，所述测温模块1包括上述的探测器11，还包括外壳12和电路板13。请参阅图5，所述探测器11用于接收目标物体（如电磁灶玻璃面板烹饪加热区域上方锅具）发射的红外线，进而产生并输出电信号；所述电路板13用于将探测器11输出的微弱电信号放大处理，转换为单片机可识别的模拟信号，或直接转换成数字温度信号，处理后的信号和感应烹饪器具控制系统通过电线连接。

作为优选地，所述外壳12的材质优选低导磁率的金属材料，如铝、铝合金、铜、铜合金等，用于屏蔽所述测温模块1在烹饪器具工作过程中线圈盘所产生的交变磁场引起的信号干扰。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铟镓砷红外探测器，其特征在于，包括：

铟镓砷感光单元，用于接受目标物体发射的红外线，并转换成电信号；

透光的壳体，所述壳体包覆于所述铟镓砷感光单元的外周，其至少部分表面为曲面，用于将照射到所述部分表面的红外线聚焦在所述铟镓砷感光单元的感光面上；以及，

引脚，所述引脚电性连接所述铟镓砷感光单元，且自所述壳体显露出；

其中，所述部分表面可接受红外线的角度范围为20°~90°。

2.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体过滤特定波段的可见光和/或红外线。

3.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体过滤波长≤1250nm的光线。

4.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体过滤波长≤940nm的光线。

5.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体过滤波长≤850nm的光线。

6.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述部分表面为球面。

7.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述部分表面可接受红外线的角度范围为45°。

8.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体的材质包括塑料。

9.如权利要求1所述的铟镓砷红外探测器，其特征在于，所述壳体的材质包括环氧树脂。

10.一种测温模块，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的铟镓砷红外探测器。