JP2005195435A - Noncontact type temperature detector - Google Patents

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敏則 平尾
Shingo Kimura
親吾 木村
Motoki Tanaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and small-sized noncontact type temperature detector hardly influenced by an installation surrounding environment by storing a thermopile infrared sensor in a metal can case without any special difference from a conventional manufacturing technology process. <P>SOLUTION: This detector has a constitution capable of stable and accurate temperature measurement against a sudden temperature change of the sensor ambient temperature, by adopting a double structure wherein the TO-18 type thermopile infrared sensor formed by arranging a thermopile element and a thermistor is packaged and stored in the metal can case having the maximum sectional area of 155.4 square millimeter or less. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、温度制御を目的として非接触で温度計測を行う非接触型温度検出器に関するものである。   The present invention relates to a non-contact temperature detector that performs temperature measurement in a non-contact manner for the purpose of temperature control.

従来より非接触で温度検出を行う赤外線センサとしては、サーモパイルが広く知られている。サーモパイルを用いた温度検出センサモジュールは、一般に図7に示す様にサーモパイル赤外線センサ17を前記サーモパイル赤外線センサ17からの信号出力を増幅、もしくは出力処理を行う回路部を構成する部品18a、18bを実装した外付け接続用配線基板19に搭載して、信号処理された出力をコネクタ端子20により取り出す構成となっている。   A thermopile is widely known as an infrared sensor that performs temperature detection without contact. A temperature detection sensor module using a thermopile generally includes components 18a and 18b constituting a circuit unit for amplifying a signal output from the thermopile infrared sensor 17 or performing output processing as shown in FIG. It is mounted on the external connection wiring board 19 and the signal processed output is taken out by the connector terminal 20.

この様に構成された赤外線センサモジュールは非接触型温度検出器として、例えば調理器、エアコン等種々の温度計測用に搭載される場合、様々な設置環境条件下を想定した最適な回路構成にて使用される。サーモパイル赤外線センサ17は、受光素子部となるサーモパイル素子の温接点と冷接点間で生じる温度差、すなわち対象物体温度と赤外線センサ自己周囲温度の差によって信号出力が得られるので、温度計測機能として対象物体温度の検出精度を安定させる為には、赤外線センサ自身の自己温度が限りなく安定している事が望ましい。しかし実使用上温度検出器を取り巻く環境においては周囲温度の急激な温度変化は十分に想定される為、温度変化に左右されないセンサモジュールを提供する目的として、ヒートシンク21を用いる場合があり、通常このヒートシンク21は赤外線センサ自身の熱容量を増加させ故意的に温度追従性を遅らせるべく、例えば図7の様にサーモパイル赤外線センサ17のケース面に接触具備をさせて用いている。   The infrared sensor module configured in this way is an optimum circuit configuration that assumes various installation environment conditions when mounted as a non-contact type temperature detector, for example, for various temperature measurement such as a cooker and an air conditioner. used. The thermopile infrared sensor 17 can obtain a signal output by the temperature difference generated between the hot junction and the cold junction of the thermopile element serving as the light receiving element portion, that is, the difference between the target object temperature and the infrared sensor self ambient temperature. In order to stabilize the detection accuracy of the object temperature, it is desirable that the self-temperature of the infrared sensor itself is as stable as possible. However, in actual use, in the environment surrounding the temperature detector, since a rapid temperature change of the ambient temperature is sufficiently assumed, the heat sink 21 may be used for the purpose of providing a sensor module that is not affected by the temperature change. In order to increase the heat capacity of the infrared sensor itself and intentionally delay the temperature follow-up, the heat sink 21 is used, for example, in contact with the case surface of the thermopile infrared sensor 17 as shown in FIG.

また前記非接触型温度検出器では、赤外線を受光し信号出力を生ずるサーモパイル赤外線センサ17が表面に露出する形となり、装飾上の関係並びに設置周囲環境からの埃、水蒸気成分等の汚れを保護する為に赤外線センサの前面部に赤外線を透過するカバー材(例えばポリエチレン材等)が装備され用いられている。
特願2003−287064号
In the non-contact temperature detector, the thermopile infrared sensor 17 that receives infrared rays and generates a signal output is exposed on the surface, and protects the decorative relationship and dirt such as dust and water vapor components from the surrounding environment. For this purpose, a cover material (for example, polyethylene material) that transmits infrared light is provided and used on the front surface of the infrared sensor.
Japanese Patent Application No. 2003-287064

解決しようとする問題点は、図7に示すサーモパイル赤外線センサ17にヒートシンク21を接触具備をさせて設置周囲環境の急激な温度変化の影響を受けない構造とした赤外線センサモジュールでは、ヒートシンク21を別途準備手配し装備しなければならないだけでなく、サーモパイル赤外線センサ17周辺部にヒートシンク具備用の最低限の容積スペースを設ける必要があり、センサモジュール全体の容積サイズの縮小化に限界が生ずる点である。   The problem to be solved is that in the infrared sensor module in which the thermopile infrared sensor 17 shown in FIG. 7 is provided with a heat sink 21 so as not to be affected by a sudden temperature change in the surrounding environment, the heat sink 21 is separately provided. In addition to having to be prepared and equipped, it is necessary to provide a minimum volume space for the heat sink at the periphery of the thermopile infrared sensor 17, which limits the reduction in the volume size of the entire sensor module. .

また前記赤外線センサモジュールでは信号出力処理回路部が外付け配線基板上に搭載される為実設置周囲環境下にさらされる状態にあり、防汚機構としてカバー材を装備する場合においても基板面を完全に保護する効果は少なく、従って外部からの影響を受けやすく、例えば耐湿耐塵性、外来雑音等に乏しくセンサモジュールとしての耐環境性能は劣るという問題があった。   In the infrared sensor module, since the signal output processing circuit is mounted on the external wiring board, it is exposed to the actual installation environment. Even when a cover material is provided as an antifouling mechanism, the board surface is completely Therefore, there is a problem that the sensor module is inferior in environmental resistance performance due to poor moisture and dust resistance and external noise.

本発明は、上記課題を解決する為に、対象物体からの赤外線を検出するサーモパイル素子と前記サーモパイル素子の周囲温度を検出するサーミスタをTO−18型の金属CANケース及びヘッダーによって同一ケーシングしたサーモパイル赤外線センサを、前記サーモパイル赤外線センサとの電気的接続を成すリード端子を備えたヘッダーと、最大断面積155.54平方ミリメートル以下の赤外線透過材を具備した金属CANケースによりハーメチックシールを行う事で、内部サーモパイル赤外線センサと外部空気との間に空気断熱層を形成し、設置周囲温度の急激な温度変化の影響を受けない構造(赤外線受光部であるサーモパイル素子が二重にハーメチックシールパッケージされる構造)とした非接触型温度検出器である事を特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermopile infrared in which a thermopile element for detecting infrared rays from a target object and a thermistor for detecting the ambient temperature of the thermopile element are casing together by a TO-18 type metal CAN case and a header. The sensor is hermetically sealed with a header having lead terminals for electrical connection with the thermopile infrared sensor and a metal CAN case having an infrared transmitting material having a maximum cross-sectional area of 155.54 square millimeters or less. An air insulation layer is formed between the thermopile infrared sensor and the outside air, so that it is not affected by sudden changes in the ambient temperature of the installation (a structure in which the thermopile element, which is the infrared sensor, is double hermetically sealed) It is a non-contact temperature detector There.

また前記サーモパイル赤外線センサを収容する金属製CANケースを、設置周囲温度の急激な温度変化によるケース自身の温度変動を少なくする目的として、赤外線の吸収を低減させる為に赤外線反射用メッキ処理(例えばクロムメッキ等)を施してもよい。   In addition, the metal CAN case that houses the thermopile infrared sensor is subjected to an infrared reflection plating process (for example, chromium) in order to reduce infrared absorption for the purpose of reducing the temperature variation of the case itself due to a sudden temperature change of the installation ambient temperature. Plating) or the like.

また前記金属CANケース自身の厚みを、例えば最大壁部厚み2.5ミリメートル以下となる構造にして、ケース自身の熱容量を増やし前記金属CANケース自身がヒートシンクとしての機能を有してもよい。   Further, the thickness of the metal CAN case itself may be configured to be, for example, a maximum wall thickness of 2.5 millimeters or less to increase the heat capacity of the case itself, and the metal CAN case itself may have a function as a heat sink.

また従来は外付け基板上にセンサ信号出力の処理回路部を設けていたが、図1に示す構造を用いる事で前記サーモパイル赤外線センサを収容したケーシングのスペース内に、信号出力処理回路の構成部品であるオペアンプIC、抵抗、コンデンサ等を最大平面積100.78平方ミリメートル以下の配線基板上に搭載し、前記TO−18型サーモパイル赤外線センサと共に電気的接続を成して最大断面積155.54平方ミリメートル以下のケーシング内へパッケージを行い、単一で小型の赤外線センサモジュールとしての構成も可能である。尚ここで、信号出力処理回路部を金属CANケースにてハーメチックシールする事により、外部からの電磁波によるセンサ信号出力への影響等の外的要因を完全に除去する事も可能となる。   Conventionally, the processing circuit unit for sensor signal output has been provided on the external substrate. However, by using the structure shown in FIG. 1, the components of the signal output processing circuit are provided in the space of the casing housing the thermopile infrared sensor. Are mounted on a wiring board having a maximum plane area of 100.78 square millimeters or less, and are electrically connected to the TO-18 type thermopile infrared sensor to have a maximum sectional area of 155.54 square. It is possible to construct a single and small infrared sensor module by packaging in a casing of millimeter or less. Here, by externally sealing the signal output processing circuit section with a metal CAN case, it is possible to completely remove external factors such as the influence on the sensor signal output by external electromagnetic waves.

更に非接触型温度検出器の用途仕様によっては、二重ハーメチックシール構造を施さなくとも外側の赤外線透過材を具備した金属CANケースのみで構成をしサーモパイル素子と外部空気との距離を広く取る事により、設置周囲環境の温度変化に対してその影響度合いを緩和させる事も可能である。   Furthermore, depending on the application specifications of the non-contact type temperature sensor, it may be configured only with a metal CAN case having an outer infrared transmitting material without providing a double hermetic seal structure, and a wide distance between the thermopile element and the external air may be taken. Thus, it is possible to reduce the degree of influence on the temperature change of the surrounding environment.

本発明の非接触型温度検出器によれば、従来より製造されているTO−18型サーモパイル赤外線センサを最大断面積155.54平方ミリメートル以下の金属CANケース内にパッケージ構成する事により、設置周囲温度の急激な温度変化を遮断回避させる空気断熱層を設けサーモパイル素子の冷接点部を安定させる、すなわち赤外線センサの自己周囲温度を安定させる為のヒートシンクを別途に具備する事なく、且つ前記サーモパイル赤外線センサを収容したケーシングのスペース部にセンサ信号出力処理回路部を設ける事で赤外線センサモジュールの構成が可能となり、センサモジュールの容量サイズを小型化する事ができる。また前記サーモパイル赤外線センサは赤外線受光部であるサーモパイル素子と温度感受部であるサーミスタを同一ケーシングした構造であるので、前記サーモパイル素子並びにサーミスタが二重にパッケージされる為設置周囲環境の影響(急激な温度変化や汚染、耐湿耐塵性、外来雑音等)を受けにくくなる。従って赤外線センサ自身の自己温度が安定し、正確な対象物体の温度検出を行う事が可能で、且つ外部からの電磁波影響を受けない優れた非接触型温度検出器を提供できる。   According to the non-contact type temperature detector of the present invention, a conventionally manufactured TO-18 type thermopile infrared sensor is packaged in a metal CAN case having a maximum cross-sectional area of 155.54 square millimeters or less, so The thermopile infrared is provided without an additional heat sink for stabilizing the cold junction part of the thermopile element by providing an air heat insulation layer that interrupts and avoids sudden temperature changes, that is, to stabilize the self ambient temperature of the infrared sensor. By providing the sensor signal output processing circuit part in the space part of the casing housing the sensor, the infrared sensor module can be configured, and the capacity size of the sensor module can be reduced. The thermopile infrared sensor has a structure in which a thermopile element that is an infrared light receiving portion and a thermistor that is a temperature sensing portion are in the same casing. Therefore, since the thermopile element and the thermistor are double packaged, the influence of the surrounding environment (abrupt Temperature change, contamination, moisture and dust resistance, external noise, etc.). Accordingly, it is possible to provide an excellent non-contact type temperature detector that can stabilize the temperature of the infrared sensor itself, accurately detect the temperature of the target object, and is not affected by external electromagnetic waves.

またここで前記最大断面積155.54平方ミリメートル以下の金属CANケースにおいて、赤外線吸収を低減させる赤外線反射用メッキ処理を施す、もしくはケース自身の熱容量を増やす為にケース自身の壁部を最大厚み2.5ミリメートル以下となる構造を施したケースを用いれば、外部雰囲気との断熱効果が一層期待される事となる。   Further, here, in the metal CAN case having the maximum cross-sectional area of 155.54 square millimeters or less, an infrared reflection plating process for reducing infrared absorption is performed, or the case itself has a maximum thickness of 2 to increase the heat capacity of the case. If a case having a structure of .5 mm or less is used, a heat insulating effect from the external atmosphere can be further expected.

また本実施例にて挙げている、パッケージサイズが上面側断面積113.49〜117.82平方ミリメートル、下面側断面積150.81〜155.54平方ミリメートル、側面側断面積75.56〜81.67平方ミリメートルのフラット型パッケージタイプは、一般的に生産使用されているので、従来からの製造技術により低価格且つ小型の赤外線センサモジュールとしての提供が可能となり、センサモジュール固定用外付け接続基板の縮小化にも繋がり、温度検出装置自体の低コスト化及び小型軽量化への一助となる。   In addition, the package size mentioned in this example is an upper surface side sectional area of 113.49 to 117.82 square millimeters, a lower surface side sectional area of 150.81 to 155.54 square millimeters, and a side surface sectional area of 75.56 to 81. Since the flat type package type of .67 square millimeters is generally used and produced, it can be provided as a low-cost and small-sized infrared sensor module by conventional manufacturing technology, and an external connection board for fixing the sensor module. As a result, the temperature detector itself can be reduced in cost and reduced in size and weight.

設置周囲環境の急激な温度変化に影響されない非接触型温度検出器として図1に示す構造並びに図3に示す回路構成を従来の製造技術及び組立工程にて実現した。   The structure shown in FIG. 1 and the circuit configuration shown in FIG. 3 are realized by a conventional manufacturing technique and assembly process as a non-contact temperature detector that is not affected by a sudden temperature change in the surrounding environment of the installation.

まず図1を参照にして、本発明に係わる非接触型温度検出器について詳細に説明する。本実施例ではサーモパイル赤外線センサとセンサ信号出力処理回路部を同一にパッケージ収容した小型の非接触型温度検出器として挙げている。図1では、赤外線を入射透過させるフィルタ材を具備した最大断面積155.54平方ミリメートル以下の金属製CANケース8と、サーモパイル素子1とサーミスタ2を配置したTO−18型サーモパイル赤外線センサ10、オペアンプIC11、12、抵抗及びコンデンサ等の回路構成部品13a、13bを搭載した基板6、サーモパイル赤外線センサ10からの出力信号を取り出し且つ前記基板6を支える為の電気的接続及び機械的固定用のリード端子9を設けたヘッダー7とを、外来からの環境的変化や電磁障害を防止する為にハーメチックシールとした構成となっている。   First, a non-contact temperature detector according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In this embodiment, the thermopile infrared sensor and the sensor signal output processing circuit unit are cited as a small non-contact type temperature detector in which the same package is accommodated. In FIG. 1, a metal CAN case 8 having a maximum cross-sectional area of 155.54 square millimeters or less having a filter material that allows infrared rays to enter and transmit, a TO-18 type thermopile infrared sensor 10 in which a thermopile element 1 and a thermistor 2 are arranged, an operational amplifier IC 11, 12; board 6 on which circuit components 13a, 13b such as resistors and capacitors are mounted; lead terminals for taking out output signals from the thermopile infrared sensor 10 and supporting the board 6 for electrical connection and mechanical fixing The header 7 provided with 9 is a hermetic seal in order to prevent environmental changes and electromagnetic interference from outside.

ここで、基板6は内部配線が形成(図1では、配線が複雑な為図示せず)されている最大平面積100.78平方ミリメートル以下の薄体板である。またサーモパイル赤外線センサ10は赤外線を受光するサーモパイル素子1と赤外線センサ自己温度感受用の温度基準素子であるサーミスタ2とをワイヤリング接続して配置されており、赤外線透過窓を有する金属CANケース4と前記サーモパイル素子とサーミスタを電気的接続したリード端子5を備えたヘッダー3によりハ−メチックシールされた一般的なTO−18型パッケージタイプである。尚TO−18型サーモパイル赤外線センサ10の金属CANケース4及びフラット型を成す外側の金属CANケース8は、赤外線フィルタとしてシリコン材、もしくはポリエチレン材等を具備して使用される。   Here, the substrate 6 is a thin plate having a maximum plane area of 100.78 square millimeters or less on which internal wiring is formed (not shown in FIG. 1 because wiring is complicated). The thermopile infrared sensor 10 is arranged by wire-connecting a thermopile element 1 that receives infrared rays and a thermistor 2 that is a temperature reference element for infrared sensor self-temperature sensing, and the metal CAN case 4 having an infrared transmission window and the above-described thermopile infrared sensor 10. This is a general TO-18 type package type hermetically sealed by a header 3 having a lead terminal 5 in which a thermopile element and a thermistor are electrically connected. The metal CAN case 4 of the TO-18 type thermopile infrared sensor 10 and the outer metal CAN case 8 forming a flat type are used as an infrared filter with a silicon material or a polyethylene material.

図2は、本実施例に係わる非接触型温度検出器の外観形状図であり、上面A、下面B及び側面Cから見た場合のパッケージサイズが、それぞれ上面A側断面積113.49〜117.82平方ミリメートル、下面B側断面積150.81〜155.54平方ミリメートル、側面C側断面積75.56〜81.67平方ミリメートルのフラット型にパッケージした構造としている。   FIG. 2 is an external shape diagram of the non-contact temperature detector according to the present embodiment, and the package sizes when viewed from the upper surface A, the lower surface B, and the side surface C are respectively the upper surface A side sectional areas 113.49 to 117. .82 square millimeters, lower surface B side sectional area 150.81 to 155.54 square millimeters, and side C side sectional area 75.56 to 81.67 square millimeters.

図3は、本実施例に係わる非接触型温度検出器の内部配線回路図の例であり、サーモパイル信号出力とサーミスタ信号出力をそれぞれ独立に増幅出力として取り出す方式を示している。図4に本実施例による非接触型温度検出器を用いて、対象物体を非接触で温度計測を行う機器に搭載し、設置周囲温度を実験的に変化させた場合の非接触型温度検出器から得られる計測温度をプロットした結果を示す。また同時評価として、図7に示す従来のヒートシンク具備型の非接触型温度検出器を用いた場合の計測温度を図4の点線プロットとして同様に示す。ここで実験条件は、対象物体温度を50℃と固定し、設置周囲温度は25℃に安定させた時点より+2℃/分の温度勾配により上昇させて40℃に到達時点より保温状態としている。周囲温度が急激に変化する場合において、ヒートシンクを具備した従来型の計測温度は最小計測値49.6℃、最大計測値50.5℃を示し、これに対して本実施例による非接触型温度検出器は最小計測値49.8℃、最大計測値50.3℃と従来型と同等以上の高精度な計測温度が得られる事がわかる。これらの実験結果より、本実施例による非接触型温度検出器は、サーモパイル赤外線センサ並びに信号出力増幅回路部が単一ケースにパッケージされている為、急激な温度変化及び空気の対流等の実設置周囲環境の影響に対して優れた効果がある事が確認できた。   FIG. 3 is an example of an internal wiring circuit diagram of the non-contact type temperature detector according to the present embodiment, and shows a method of taking out the thermopile signal output and the thermistor signal output independently as amplified outputs. FIG. 4 shows a non-contact type temperature detector in which the target object is mounted on a device that measures the temperature in a non-contact manner using the non-contact type temperature detector according to this embodiment, and the installation ambient temperature is experimentally changed. The result of having plotted the measured temperature obtained from is shown. In addition, as a simultaneous evaluation, the measured temperature in the case of using the conventional heat sink-equipped non-contact temperature detector shown in FIG. 7 is similarly shown as a dotted line plot in FIG. Here, the experimental condition is that the target object temperature is fixed at 50 ° C., the ambient temperature of the installation is increased by a temperature gradient of + 2 ° C./min from the time when it is stabilized at 25 ° C., and the temperature is kept from the time when it reaches 40 ° C. When the ambient temperature changes rapidly, the measured temperature of the conventional type equipped with the heat sink shows a minimum measured value of 49.6 ° C. and a maximum measured value of 50.5 ° C. It can be seen that the detector has a minimum measured value of 49.8 ° C. and a maximum measured value of 50.3 ° C., and a highly accurate measured temperature equivalent to or higher than that of the conventional type can be obtained. From these experimental results, since the thermopile infrared sensor and the signal output amplifier circuit part are packaged in a single case, the non-contact temperature detector according to the present embodiment is actually installed such as a sudden temperature change and air convection. It was confirmed that there was an excellent effect on the influence of the surrounding environment.

温度計測用途としての本実施例の非接触型温度検出器の動作は、対象物体からの赤外線を受光し、赤外線センサ自己温度との温度差に応じて出力を生ずるサーモパイル素子1と前記サーモパイル素子1の冷接点付近に配置された赤外線センサ自己温度感受用のサーミスタ2の信号出力が、オペアンプIC11、12、抵抗R1〜R5及びコンデンサC1、C2から成る増幅回路部を通して出力が検出される。前記検知信号出力は、電気的接続を成すリード端子9より、最小平面積サイズの信号出力取り出し用コネクタ端子を搭載した簡単な外付け接続基板を設けるのみで直接に信号出力を取り出す事が可能となる。   The operation of the non-contact temperature detector of this embodiment as a temperature measurement application is to receive infrared rays from a target object and generate an output according to a temperature difference from the infrared sensor self-temperature and the thermopile device 1. The output of the infrared sensor self-temperature sensing thermistor 2 disposed in the vicinity of the cold junction is detected through an amplifier circuit unit composed of operational amplifiers IC11 and 12, resistors R1 to R5 and capacitors C1 and C2. The detection signal output can be directly taken out from the lead terminal 9 which is electrically connected only by providing a simple external connection board equipped with a connector terminal for taking out the signal output of the minimum plane area size. Become.

図5と図6は、本実施例に係わる非接触型温度検出器の内部配線回路図の他の例を示している。図5ではサーミスタ信号出力をツェナーダイオード14、又は三端子レギュレータ等により定めた動作基準電位からの分圧出力として取り出しを行う回路構成であり、図6ではサーモパイル信号出力の動作基準電位を第二オペアンプ12により増幅されたサーミスタ信号出力とし、第一オペアンプ11の片側入力端子へ接続された可変型抵抗16によりゲイン調整を行い、設置周囲温度変化に依存しないサーモパイル信号出力を得る回路構造である。ここで、図3及び図5に示すサーモパイル信号出力増幅用の第一オペアンプ11に係る入力抵抗15を、図6の様にゲイン調整可能な可変型抵抗16として用いても構わない。この様に非接触型温度検出器を搭載する、例えば調理器、エアコン等の機器、それぞれの用途に最適となる信号出力処理回路部として、オペアンプIC11、12、抵抗R1〜R5及び可変型抵抗16、コンデンサC1、C2を内部基板6に配線選択を施す事も容易に可能である。   5 and 6 show another example of the internal wiring circuit diagram of the non-contact temperature detector according to the present embodiment. 5 shows a circuit configuration in which the thermistor signal output is taken out as a divided output from the operation reference potential determined by the Zener diode 14 or a three-terminal regulator. In FIG. 6, the operation reference potential of the thermopile signal output is shown as the second operational amplifier. 12 is a circuit structure in which a thermistor signal output amplified by 12 is used, gain adjustment is performed by a variable resistor 16 connected to one side input terminal of the first operational amplifier 11, and a thermopile signal output that does not depend on a change in ambient temperature of the installation is obtained. Here, the input resistor 15 related to the first operational amplifier 11 for amplifying the thermopile signal output shown in FIGS. 3 and 5 may be used as the variable resistor 16 whose gain can be adjusted as shown in FIG. As a signal output processing circuit unit that is optimal for each application, for example, a cooking appliance, an air conditioner, or the like equipped with a non-contact temperature detector in this way, operational amplifiers IC11 and 12, resistors R1 to R5, and variable resistor 16 It is also possible to easily select the wiring of the capacitors C1 and C2 on the internal substrate 6.

前記の様に構成されたいくつかの本実施例に係わる非接触型温度検出器では、センサからのアナログ信号出力処理回路部をサーモパイル赤外線センサと同一にパッケージ収容を行っているので、アナログセンサ信号出力をデジタル処理もしくは演算処理等を行う為の後段側処理回路を、搭載可能な最小平面積サイズの外付け接続基板を設ける事により、小型軽量化した温度計測装置として構築する事ができる。これらは、従来の製造技術及び組立工程から特異する事がなく構成可能である。   In the non-contact type temperature detectors according to some embodiments configured as described above, the analog signal output processing circuit unit from the sensor is housed in the same package as the thermopile infrared sensor. A post-processing circuit for performing digital processing or arithmetic processing on the output can be constructed as a temperature measuring device that is reduced in size and weight by providing an external connection board having a minimum plane area size that can be mounted. These can be configured without being different from conventional manufacturing techniques and assembly processes.

本発明の一実施例の非接触型温度検出器を示す分解外観図である。It is a disassembled external view which shows the non-contact-type temperature detector of one Example of this invention. 本発明の一実施例の非接触型温度検出器の外観図である。It is an external view of the non-contact type temperature detector of one Example of this invention. 本発明の一実施例の非接触型温度検出器の回路図である。It is a circuit diagram of the non-contact type temperature detector of one Example of this invention. 本発明の一実施例の非接触型温度検出器の温度計測の検証実験結果である。It is a verification experiment result of the temperature measurement of the non-contact-type temperature detector of one Example of this invention. 本発明の他の実施例の非接触型温度検出器の回路図である。It is a circuit diagram of the non-contact-type temperature detector of the other Example of this invention. 本発明の他の実施例の非接触型温度検出器の回路図である。It is a circuit diagram of the non-contact-type temperature detector of the other Example of this invention. 従来のサーモパイル赤外線センサを用いた非接触型温度検出器を示す外観図である。It is an external view which shows the non-contact-type temperature detector using the conventional thermopile infrared sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 サーモパイル素子
2 サーミスタ
3 TO−18型ヘッダー
4 TO−18型金属CANケース
5、9 外部取出し用リード端子
6 内部配線基板
7 ヘッダー
8 金属CANケース
10 TO−18型パッケージサーモパイル赤外線センサ
11 第一オペアンプ
12 第二オペアンプ
13a,13b、18a、18b 回路構成用電子部品
14 ツェナーダイオード
15 第一オペアンプに係る入力抵抗
16 可変型抵抗
17 サーモパイル赤外線センサ
19 外付け接続用基板
20 コネクタ端子
21 ヒートシンク
R1〜R5 抵抗
C1、C2 コンデンサ
A 上面側の方向指示
B 下面側の方向指示
C 側面側の方向指示
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermopile element 2 Thermistor 3 TO-18 type header 4 TO-18 type metal CAN case 5, 9 Lead terminal for external extraction 6 Internal wiring board 7 Header 8 Metal CAN case 10 TO-18 type package thermopile infrared sensor 11 First operational amplifier DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 2nd operational amplifier 13a, 13b, 18a, 18b Electronic component for circuit composition 14 Zener diode 15 Input resistance which concerns on 1st operational amplifier 16 Variable resistance 17 Thermopile infrared sensor 19 External connection board 20 Connector terminal 21 Heat sink R1-R5 Resistance C1, C2 Capacitors A Direction indication on the upper surface side B Direction indication on the lower surface side C Direction indication on the side surface side

Claims (5)

非接触温度計測等に用いる赤外線センサモジュールで、センサ素子として対象物体の赤外線放射を検出するサーモパイル素子と、前記サーモパイル素子の冷接点近傍に周囲温度を検出する温度基準素子を搭載したヘッダーが、赤外線透過窓を有する金属CANケースによって同一ケーシング内に配置されたサーモパイル赤外線センサを、前記サーモパイル赤外線センサと電気的接続を成すリード端子を備えたヘッダーと、赤外線透過材を具備した金属CANケースによって単一収容を行い二重構造とする事により、内部サーモパイル赤外線センサと外部雰囲気間に空気断熱層を設けサーモパイル赤外線センサの周囲温度を安定させる構造を成す事を特徴とする非接触型温度検出器。   Infrared sensor module used for non-contact temperature measurement, etc. A header equipped with a thermopile element that detects infrared radiation of a target object as a sensor element and a temperature reference element that detects the ambient temperature near the cold junction of the thermopile element is an infrared sensor module. A thermopile infrared sensor disposed in the same casing by a metal CAN case having a transmission window is combined with a header having lead terminals that are electrically connected to the thermopile infrared sensor, and a metal CAN case having an infrared transmission material. A non-contact type temperature detector characterized by having a structure in which an air insulation layer is provided between the internal thermopile infrared sensor and the external atmosphere to stabilize the ambient temperature of the thermopile infrared sensor by accommodating and making a double structure. 前記サーモパイル赤外線センサを収容した金属CANケースは、最大断面積155.54平方ミリメートル以下のサイズである事を特徴とする請求項1に記載された非接触型温度検出器。   The non-contact type temperature detector according to claim 1, wherein the metal CAN case accommodating the thermopile infrared sensor has a maximum cross-sectional area of 155.54 square millimeters or less. 前記サーモパイル赤外線センサの金属CANケース及び前記サーモパイル赤外線センサを収容する外側の金属CANケースが共に具備される、もしくは外側の金属CANケースのみを具備配置しハーメチックシールされている事を特徴とする請求項1または請求項2に記載された非接触型温度検出器。   The metal CAN case of the thermopile infrared sensor and the outer metal CAN case that accommodates the thermopile infrared sensor are both provided, or only the outer metal CAN case is provided and hermetically sealed. The non-contact type temperature detector according to claim 1 or 2. 前記サーモパイル赤外線センサがTO−18型パッケージのケーシングに収容された事を特徴とする請求項1から請求項3までの何れか1項に記載された非接触型温度検出器。   The non-contact type temperature detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermopile infrared sensor is housed in a casing of a TO-18 type package. 前記温度基準素子がサーミスタで有る事を特徴とする請求項1から請求項4までの何れか1項に記載された非接触型温度検出器。   The non-contact temperature detector according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature reference element is a thermistor.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083014A (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Denso Corp Electronic device
DE102007039228A1 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensor cap assembly sensor circuit
JP2009276126A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Nippon Ceramic Co Ltd Thermopile infrared detector
JP2010145344A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Nippon Ceramic Co Ltd Downsized thermopile infrared detector
JP2010175442A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Nippon Ceramic Co Ltd Thermopile type infrared detector
WO2010100697A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 Induction heating device
KR20160069337A (en) * 2014-12-08 2016-06-16 (주)파트론 Temperature measuring device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4725470B2 (en) * 2006-09-29 2011-07-13 株式会社デンソー Electronics
JP2008083014A (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Denso Corp Electronic device
DE102007039228A1 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensor cap assembly sensor circuit
WO2009024277A2 (en) 2007-08-20 2009-02-26 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co. Kg Sensor cap assembly with a lens
DE102007039228B4 (en) * 2007-08-20 2009-06-18 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensor cap assembly sensor circuit
DE102007039228B8 (en) * 2007-08-20 2009-12-17 Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg Sensor cap assembly sensor circuit
JP2009276126A (en) * 2008-05-13 2009-11-26 Nippon Ceramic Co Ltd Thermopile infrared detector
JP2010145344A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Nippon Ceramic Co Ltd Downsized thermopile infrared detector
JP2010175442A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Nippon Ceramic Co Ltd Thermopile type infrared detector
WO2010100697A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 Induction heating device
JP2010205575A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Panasonic Corp Induction heating device
US9414443B2 (en) 2009-03-04 2016-08-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Induction heating device
KR20160069337A (en) * 2014-12-08 2016-06-16 (주)파트론 Temperature measuring device
KR101651901B1 (en) * 2014-12-08 2016-08-29 (주)파트론 Temperature measuring device

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