MRT116红外热电堆传感器说明书
热电堆温度传感器(MRT-311)使用说明书
热电堆温度传感器（型号：MRT-311）使用说明书版本号：3.0实施日期：2020-07郑州炜盛电子科技有限公司ZhengzhouWinsenElectronicTechnologyCo.,Ltd声明本说明书版权属郑州炜盛电子科技有限公司（以下称本公司）所有，未经书面许可，本说明书任何部分不得复制、翻译、存储于数据库或检索系统内，也不可以电子、翻拍、录音等任何手段进行传播。
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郑州炜盛电子科技有限公司MRT-311热电堆温度传感器产品描述MRT-311型传感器为热电堆温度传感器，基于MEMS工艺将上百对热电偶串联而成。
利用塞贝克原理，当目标与环境之间存在温度差时，传感器输出对应的电压，从而检测出目标存在或目标的温度。
图1：传感器实物图传感器特点TO-46封装，高灵敏度；响应快；稳定性好；滤光片透过率高；NTC精度高。
主要应用◆非接触式温度测量；◆耳温、额温等红外体温非接触测量；◆生产过程的连续温度控制；◆家用电器（微波炉、护发吹风机、空调等）温度测量与控制；◆人体存在式检测；技术指标表1：技术指标性能数值单位备注芯片尺寸 1.1×1.1mm/视场角95Degress大于50%热电堆电阻90±30KΩ25℃噪声电压38nV/Hz1/225℃噪声等效功率0.23nW/Hz1/2500K，1Hz，25℃响应率160±40V/W500K，1Hz，25℃电阻温度系数0.06%/℃25℃~75℃时间常数≤13ms/探测率 1.5×108cmHz1/2/W500K,1Hz，25℃NTC电阻100±1％KΩ25℃NTC（β）3950±1％/25℃/50℃工作温度-30~125℃/传感器封装尺寸（单位：mm）图2：传感器封装尺寸管脚1234定义热电堆正极NTC热电堆负极GND传感器特性：1.典型热电堆性能（V-T）曲线：测试条件：25℃，TO-46封装，LWP5.5滤光片；图3：典型热电堆性能（V-T）曲线2.滤光片性能曲线：波长范围，5.5~14μm；5.5~14μm，平均透过率≥75%；5μm以下，透过率＜1%；图4：滤光片透过率3.热敏电阻（NTC）R-T表；表2：热敏电阻R-T表T(℃)R(KΩ)T(℃)R(KΩ)T(℃)R(KΩ)T(℃)R(KΩ)T(℃)R(KΩ) -403179.00-6439.562887.806222.6696 6.97 -392980.73-5417.222984.116321.8397 6.75 -382796.06-4396.143080.596421.0598 6.53 -372623.95-3376.253177.246520.2999 6.33 -362463.46-2357.473274.046619.56100 6.13 -352313.73-1339.733370.996718.86101 5.94 -342173.970322.983468.076818.19102 5.75 -332043.441307.143565.296917.54103 5.58 -321921.482292.173662.647016.92104 5.40 -311807.493278.023760.117116.33105 5.24 -301700.894264.633857.687215.76106 5.08 -291601.175251.963955.377315.21107 4.92 -281507.856239.964053.167414.68108 4.77 -271420.487228.614151.057514.17109 4.63 -261338.668217.854249.037613.68110 4.49 -251262.009207.664347.107713.21111 4.36 -241190.1510198.004445.257812.76112 4.23 -231122.7911188.844543.497912.32113 4.10 -221059.6112180.164641.798011.90114 3.98 -211000.3413171.924740.188111.50115 3.86 -20944.7214164.104838.638211.11116 3.75 -19892.5015156.684937.158310.74117 3.64 -18843.4616149.635035.888410.38118 3.54 -17797.3817142.945134.378510.03119 3.43 -16754.0918136.585233.06869.70120 3.34 -15713.3819130.545331.81879.38121 3.24 -14675.1120124.795430.62889.07122 3.15 -13639.1021119.335529.47898.77123 3.06 -12605.2222114.135628.37908.48124 2.97 -11573.3323109.195727.32918.21125 2.89 -10543.3024104.485826.31927.94-9515.0125100.005925.34937.69-8488.362695.736024.41947.44-7463.242791.676123.51957.20推荐电路：使用方法:1.读取热电堆温度传感器2、4管脚电阻值Ra；2.根据Ra在规格书中的R-T表查找到对应环境温度Ta；3.读取传感器1、3脚的电压Va；4.在V-T表里的Ta列中找到与Va值相等或相近的电压值，其对应的行则为被测物体温度T obj。
热电堆红外传感器应用介绍
TPS红外传感器产品培训-应用篇徐德辉2015/3/1按照红外线波长划分1、TPS 传感器应用特点按照红外线波长划分：•近红外(NIR)：0.7~2 um•中红外(MIR)：3~5 um •远红外(FIR)：8~14 um任何温度高于绝对零度的物体都会产生红外辐射。
1、TPS 传感器应用特点发射率是指物体发射红外光的能力•发射率是指物体发射红外光的能力。
人体鼓膜发射率：1人体皮肤发射率：0.94发射率对红外测量结果有重要影响有重要影响。
1、TPS 传感器应用特点A.红外线传感：非接触传感，对任何温度大于绝对零度的物体敏感响应快物体敏感，响应快。
B.热电效应：同时对交流红外信号和直流红外信号敏感。
2、TPS 传感器接口电路传感器等效电路传感器接口电路1传感器接口电路2传感器接口电路3传感器输出般为级别信号因此要求接电路处理传感器信号经过仪表运放放大，并通过热敏电阻补偿信号输出。
热敏电阻直接补偿传感器输出信号后进行放大传感器输出一般为uV 级别信号，因此要求接口电路处理级别信号，要求接口电路噪声小。
3、TPS 传感器非接触测温应用•斯忒潘—玻耳兹曼定律辐射式温度计测温的理论根据。
K:灵敏度；Tt ：被测物体温度；Ta ：环境温度量产型号STP9CF55STP9CF59样型对应产品型号样品型号STPSMD38STPSMD55PS 3、TPS 传感器非接触测温应用-滤光片•非接触测温红外滤光片要求应用红外波段要求人体测温5.5~14 um （宽截止波长5.5um带通）测温8~14 um （宽带通）3、TPS 传感器非接触测温应用3、TPS 传感器非接触测温应用编号MCU 厂商1Fortune/台湾富晶（FS98O22、FS9912）2HYCON/台湾紘康（HY11P13）3杭州晶华微电子4芯海科技（CSU8RP1185）3、TPS 传感器非接触测温应用3、TPS 传感器非接触测温应用非接触测温步骤：1.TPS 响应电压放大后进入AD 进行模数转换，Vout ；2.热敏电阻测量，Rm ；3.将测量的热敏电阻阻值通过R-T 表查表（二次插值）R=Rm*S1转换算出环境温度（Tamb ）；R Rm S1，S1为热敏电阻校准系数，R 为查表用热敏电阻阻值。
红外热电堆传感器安全操作及保养规程
红外热电堆传感器安全操作及保养规程1. 引言红外热电堆传感器是常用的红外测温仪器之一。
由于其非接触测温的特点，在工业测量、安防监控、医学诊断等领域得到了广泛应用。
然而，在使用过程中，由于疏忽、操作不当等原因，很有可能会导致传感器出现故障，甚至引起安全事故。
因此，本文将围绕红外热电堆传感器的安全操作与保养规程进行介绍，帮助用户正确认识和使用该仪器。
2. 安全操作规程2.1 准备工作在使用红外热电堆传感器前，要做好以下准备工作：•检查仪器是否完好、外观是否有明显损伤。
•检查电源线和数据线是否完好。
•确认测量区域内无人员和其他障碍物，确保人员安全。
2.2 操作步骤在使用红外热电堆传感器进行测量时，应按以下步骤进行操作：1.打开仪器电源。
2.调节仪器设置（如测量范围、测量单位等）。
3.将传感器对准测量目标，保持传感器垂直于目标表面，使两者的距离不超过推荐距离。
4.按下测量按钮，进行测量。
5.操作结束后，关闭仪器电源。
2.3 注意事项在使用红外热电堆传感器时，要注意以下事项：•不要将传感器用于气体或液体测量。
•不要对红外测温传感器进行任何拆卸和修理。
•不要在高温或低温环境下操作仪器。
•不要让传感器的测量视线与激光束交叉，以免对视力造成危害。
•不要在测量目标表面存在反射介质时进行测量。
3. 保养规程3.1 日常保养在日常使用过程中，应按以下方法对传感器进行保养：•定期检查数据线和电源线的接口是否松动。
•每次使用后，清洁测量窗口，防止灰尘和污物影响测量精度。
•对于长时间未使用的红外热电堆传感器，应定期通电并进行预热。
3.2 定期保养定期对红外热电堆传感器进行保养，能够延长仪器使用寿命，保证测量精度。
•每6个月进行一次仪器校准，确保测量精度。
•每一年对仪器内部进行清洁，防止灰尘和杂物积累导致故障。
•每年更换一次仪器内的滤网、电源电容等易损件。
4. 总结红外热电堆传感器是一种非常重要的测量仪器，在使用过程中应当注意安全操作和保养。
浅谈MEMS热电堆红外传感器
浅谈MEMS热电堆红外传感器MEMS热电堆红外传感器是红外传感技术的一种应用，具有较高的灵敏度、准确性和可靠性，被广泛应用于医疗、工业、军事、安防等领域。
本文将对MEMS热电堆红外传感器的原理、特点以及应用领域进行简要介绍。
MEMS热电堆红外传感器是将热电堆与MEMS技术有机结合而成的。
热电堆是一种由Thermopile电极组成的器件，主要是利用热电效应将红外辐射转化为电信号。
MEMS技术则是采用微机电系统，将电路芯片、微电子元件和微机械元件封装在微小的芯片上，具有小巧、低成本、高性能等优点。
MEMS热电堆红外传感器的原理是在微小尺寸的MEMS芯片上设计出一系列微小结构，将热电堆和输入光学元件集成在一个芯片上。
当红外光进入输入光学元件后，经过反射、折射和聚焦等过程，最终在热电堆上产生温度差，从而产生输出电压信号。
根据热电效应（Seebeck 效应），当两种不同导电材料形成焊接或直接接触时，两种材料的接触处将产生热电效应。
当给定温度差的情况下，该热电效应的电势差正比于温度差，故从而可通过测量电势差来间接测量该地方的温度差异。
1、高灵敏度：由于MEMS热电堆红外传感器采用微小结构，能够快速响应红外辐射，使其具有高灵敏度的特点，能够检测非常微小的温度变化。
2、快速响应：MEMS热电堆红外传感器响应速度非常快，可用于实时监测温度变化。
3、稳定性高：由于MEMS热电堆红外传感器采用独特的微小结构设计，使其具有较高的稳定性和可靠性，能够长时间保持一致的灵敏度和准确性。
4、低功耗：与传统红外传感器相比，MEMS热电堆红外传感器能够实现低功耗，适用于移动设备等电量要求较高的场合。
5、小型化：由于MEMS热电堆红外传感器采用微技术，可实现小型化封装，从而可用于小型设备和无线设备的应用。
1、工业领域：MEMS热电堆红外传感器在工业领域中的应用主要包括：温度测量、表面缺陷检测、流量测量、物体识别、温度控制等。
4、安防领域：MEMS热电堆红外传感器在安防领域中的应用主要包括：智能家居安防、火灾报警、视频监控等。
Transcat 热电感应仪精确参考手册说明书
with a closed end protecting tube are shown. These limits are suggested for continuous temperature sensing where insulation is not a factor. For unprotected thermocouples where fast response is required, these limits should be reduced for equivalent service life.
20 Gal 260°C (500°F) 500°C (900°F) 550°C (1000°F) 1000°C (1800°F) 1000°C (1800°F)
24 Gal 200°C (400°F) 370°C (700°F) 430°C (800°F) 870°C (1600°F) 870°C (1600°F) 1480°C (2700°F) 1480°C (2700°F) 1700°C (3100°F) 2300°C (4200°F) 2300°C (4200°F) 2300°C (4200°F)
K .023
.036 .147 .232 .377 .588 1.488 2.450 3.590 6.020 24.080
ANSI Types
T
E
S
.012
.027
.007
.019 .074 .117 .190 .297 .754 1.200 1.920 2.940 12.220
热电堆测温仪的介绍
热电堆测温仪的介绍
热电堆是一种热释红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件。
它在耳式体温计、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中，作为温度检测器件获得了广泛的应用。
非接触红外测温技术可快速方便地测量物体的表面温度，不需要机械地接触被测物体而快速测得温度读数，能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体，而不会污染或损坏被测物体。
红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了正在发挥着重要作用。
被红外线照射的吸收膜是一种热容量小、温度容易上升的薄膜。
在紧靠衬板中间的下部为一空洞结构，这种结构的设计确保了冷端和测温端的温度差。
热电偶由多晶硅与铝构成，两者串联连接。
当各个热电偶测温端温度上升时，热电偶之间就会产生热电动势
Vn，因此在输出端就可以获得它们的电压之和。
MRT114 热电堆
MRT114热电堆温度传感器
TO-46 封装描述
MRT114是一款基于MEMS技术的热电堆温度传感器。
传感器由热电堆MEMS芯片, 5-14um 红外带通滤波片, 作为环境温度补偿的NTC热敏电阻以及小型化的TO46管壳封装组成。
特征
●非接触表面温度测量
●集成5-14um 红外滤波片的TO管壳封装
●采用NTC热敏电阻作为环境温度补偿
●高灵敏度
●快速的响应时间
●宽的工作范围：-40o C ~ +120o C
应用
●非接触人体红外测温计
●微波炉
●自动化感应设备
●空气调节系统(HVAC)
●家用电器
表2 NTC温度与电阻值对应表
表3 引脚命名和描述
图1 热电堆MRT114传感器封装尺寸图
图2 传感器封装尺寸图
滤波片透过率曲线
图3 滤波片透过率曲线灵敏度输出曲线
图4 灵敏度输出曲线。
浅谈MEMS热电堆红外传感器
浅谈MEMS热电堆红外传感器MEMS热电堆红外传感器是一种新兴的红外传感器技术，它能够检测物体辐射出的红外辐射能量，并将其转化为电信号。
该技术在工业、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景。
MEMS是微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems）的缩写，它是一种集成了机械、电子和光学技术的微米尺度的系统。
MEMS技术的出现使得红外传感器的尺寸大大缩小，同时也大幅降低了制造成本。
热电堆是MEMS红外传感器的核心部件，它是由一系列热电偶组成的数组。
当红外辐射能量照射到热电偶上时，偶的一侧会被加热，而另一侧则保持较低的温度。
由于热电效应的存在，热电偶之间会产生电压差，进而形成电信号。
通过测量电信号的强度和分布，就可以确定红外辐射的强度和方向。
MEMS热电堆红外传感器具有很多优点。
它的尺寸小巧，可以灵活地集成到各种设备中。
它的制造成本低，可以大规模、批量生产。
MEMS热电堆红外传感器响应速度快，灵敏度高，可以在短时间内检测到红外辐射，并将其转化为电信号，非常适合用于实时监测和控制。
MEMS热电堆红外传感器的应用领域非常广泛。
在工业领域，它可以用于温度检测、火灾预警、非接触式测量等。
在军事领域，它可以用于导弹导航、无人机监测、夜视仪等。
在医疗领域，它可以用于体温检测、医学成像、病情监测等。
它还可以应用于安防、环境监测、建筑结构监测等领域。
MEMS热电堆红外传感器也存在一些问题和挑战。
由于它是通过测量电信号的强度和分布来确定红外辐射的强度和方向，因此受到环境噪声和干扰的影响较大。
热电堆的灵敏度和分辨率有限，无法满足一些高精度的应用需求。
MEMS热电堆红外传感器在极端温度下的性能表现仍有待提高。
MEMS热电堆红外传感器是一种新兴的红外传感器技术，具有尺寸小、制造成本低、响应速度快、灵敏度高等优点。
在工业、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景。
它还面临着环境噪声和干扰的影响、灵敏度和分辨率有限、在极端温度下的性能有待提高等问题和挑战。
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单位 mm2 KΩ V/W
ms nV/Hz1/2 cmHz1/2/W %/K
Degress ºC ºC
备注 吸收区面积
500K 黑体，滤光片截止波长为 5.5 μm
25ºC 25ºC -40ºC~100ºC
1/6
MRT116 热电堆温度传感器
表2 MRT116 热电堆电压输出特性
Thermistor Temperature [°C]
20
25
30
40
50
-2.517 -2.913 -3.330 -4.229 -5.218
-1.893 -2.271 -2.668 -3.524 -4.465
-1.277 -1.640 -2.021 -2.844 -3.749
-0.677 -1.044 -1.429 -2.257 -3.169
0.000 -0.370 -0.760 -1.598 -2.520
0.780 0.400 0.000 -0.861 -1.808
1.683 1.293 0.883 0.000 -0.973
2.686 2.292 1.876 0.983 0.000
3.694 3.307 2.900 2.024 1.058
8. 其他建议
由于传感器的电压输出信号为 uV 量级，所以对电路（运放、ADC 等）噪声 要求比较高，建议使用专业的 MCU 来进行测温运算。
6/6
21.093 20.779 20.449 19.739 18.958
23.038 22.730 22.405 21.707 20.938
25.064 24.762 24.443 23.756 23.000
60 -6.302 -5.500 -4.742 -4.169 -3.533 -2.848 -2.039 -1.079 0.000 1.137 2.335 3.594 4.919 6.312 7.773 9.306 10.912 12.593 14.351 16.186 18.101 20.095 22.171
定 25ºC。注意传感器需要与水隔离。 2）读取 2、4 脚阻值，将其与 100Kohm 比较，产生修正系数 a，通过热敏电阻
的校准消除热敏电阻的偏差。 3）用传感器对准 37℃黑体目标进行测量，读取 1、3 脚电压，将其与 V-T 表中
37℃电压值进行比较，产生修正系数 b，通过红外传感器的校准消除红外传 感器的偏差。 4）传感器测量的电阻阻值和响应电压在修正后通过 R-T 表和 V-T 表查表进行测
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MRT116 热电堆温度传感器 图3 传感器输出电压 Vs. 目标温度 （25°C 环境温度） 图4 传感器视场角
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MRT116 热电堆温度传感器
红外测温传感器应用说明
1. 管脚定义
（1） 管脚 1、3 为热电堆传感器电压输出引脚，输出电压为μV 量级，该电压随 被测物体温度变化而变化。
（2） 管脚 2、4 为内置 NTC（热敏电阻）的引脚，2、4 脚之间为电阻值，该阻 值随传感器自身温度变化而变化，该阻值在 25ºC 时为 100Kohm。
2. 测温步骤
（1） 读取传感器 2、4 脚电阻值 A； （2） 根据 A 在规格书中最后的 R-T 表查找到环境温度 Ta； （3） 读取传感器 1、3 脚的电压 B； （4） 在 V-T 表里的 Ta 列中找到与 B 值相等或相近的电压值，其对应的横坐标
表3 NTC温度与电阻值对应表
Resistance B Value
100k Ohms at 25deg. C Resistance Tolerance 3950K at 25/50 deg. C B Value Tolerance
+ / -3% + / - 1%
Temp(ºC)
-40 -30 -20 -10 0 10 20 25 30
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MRT116 热电堆温度传感器 量。
5. 测温及校准公式
Tobj=(V/(s*5e-10*(1+2e-3*Tamb)+(Tamb+273.15)^4)^0.25-273.15 其中 Tobj 为红外测量结果温度，V 为传感器电压，s 为校准系数；Tamb 为 环境温度。 校准系数计算公式如下： s=(V(Tobj=37)/((37+273.15)^4-(Tamb+273.15)^4))/(5e-10*(1+2e-3*Tamb))
Rnor(KΩ)
53.164 35.884 24.717 17.345 12.383 8.981 6.610
Rmin(KΩ)
52.300 35.163 24.130 16.874 12.005 8.679 6.369
99.000
110
5.133
4.932
4.738
79.550
120
3.890
3.727
4.762 4.382 3.983 3.123 2.176
5.893 5.520 5.129 4.283 3.354
7.089 6.723 6.338 5.508 4.595
8.351 7.992 7.614 6.799 5.902
9.683 9.331 8.958 8.158 7.277
11.087 10.739 10.375 9.588 8.723
与控制 空气调节系统（HVAC）
表1 MRT116 热电堆参数
参数 敏感膜面积 热电堆电阻 红外响应率
符号 A RTP R
典型值 1 130±10 250±50
时间常数 等效噪声电压 归一化探测率 热电堆电阻温度 系数 视场角 工作温度 存储温度
t VN D* TCRTP
Fov
17 46.3 1.9×108 0.08±0.04
MRT116 热电堆温度传感器
MRT116 热电堆温度传感器
TO-46 封装
产品说明
MRT116 传感器是CMOS 技术兼容的新型热电堆红外传感器，具有高红外 响应率、高重复性和高可靠性等特点。传感器采用TO-46 金属管壳封装，配置 一个红外滤光片窗口（透过率曲线如下图所示）。并且在封装管壳内，内置高精 度热敏电阻芯片，可对环境温度进行补偿。
则为被测物体温度。
3. 测温电路
（1） AMB-TEMP，环境温度，此处接 ADC 以获得 2、4 脚的电压值，并转化 成电阻阻值；
（2） Vbias，偏置电压，根据电路系统而定； （3） IR Vout，红外响应电压输出，此处接 ADC 以获得 1、3 脚电压值。
4. 标定
要获得准确的测温结果，需要进行标定。由于传感器的响应电压、NTC 的 阻值、匹配电阻（R3）的阻值均有偏差，根据以上方法完成的测温系统并不能 获得准确的测温结果，标定的目的是消除传感器及电路引入的偏差，达到准确测 温的效果。标定的方法如下： 1）将传感器放在恒温水槽（25ºC）中静置 20 分钟以上，使得传感器本身达到恒
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表4 引脚命名和描述
Pin 1 2 3 4
Function 热电堆正极 NTC 正极 热电堆负极 NTC 接地脚
图1 传感器封装尺寸图
MRT116 热电堆温度传感器
Description 输Байду номын сангаас电压正极 环境温度补偿电阻NTC正极 输出电压负极 环境温度补偿电阻NTC负极 且接地
图2 滤光片红外光谱特性
80.527
Rmin(KΩ)
3277.513 1719.785 944.287 539.826 319.936 195.854 123.448
Temp(ºC)
40 50 60 70 80 90 100
Rmax(KΩ)
54.036 36.616 25.316 17.828 12.770 9.292 6.860
Rmax(KΩ)
3588.689 1858.693 1008.272 569.930 334.226 202.584 126.505 101.000
81.509
Rnor(KΩ)
3429.745 1787.980 975.804 554.702 327.020 199.201 124.973 100.000
其他滤光片，如：8-14 μm 透过滤光片，根据需求可定制。
特点
TO-46 金属管壳封装 非接触表面温度测量 包含环境温度补偿的高精度热敏电阻 高红外响应率 快速的响应时间
应用
耳温、额温等红外体温非接触测量 自动化感应设备 家用电器（微波炉、护发吹风机、烤面包机、吐司机等）——智能温度感应
12.563 12.221 11.863 11.090 10.239
14.113 13.779 13.425 12.665 11.830
15.740 15.411 15.064 14.317 13.495
17.445 17.120 16.780 16.045 15.238
19.229 18.910 18.575 17.852 17.058
Object Temperature [°C]
Thermopile Output Voltage [mV]
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
10 -1.781 -1.193 -0.605 0.000 0.686 1.483 2.406 3.417 4.411 5.465 6.583 7.767 9.018 10.338 11.730 13.195 14.735 16.351 18.045 19.819 21.673 23.608 25.626
6. 测量稳定性
由于测试输出电压容易受到 NTC 阻值影响，为了提高测量稳定性，需要确 保 NTC 温度的稳定。为此，需要给传感器增加热阻、热容来提高传感器自身的 温度稳定性。一般使用金属套件（铜、铝）来作为热阻、热容。