DE29806578U1 - Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes - Google Patents
Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen EffektesInfo
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-
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Description
Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Detektor nach dem Prinzip des thermoelektrischen Effektes,
der in flacher, fester Bauweise ausgeführt ist.
Infrarot-Sensoren, die nach dem Thermopile-Prinzip unter Ausnutzung des thermoelektrischen
Effektes arbeiten, sind bekannt. Diese Sensoren wandeln die auf sie treffende Wärmestrahlung in
eine elektrische Spannung um. Die elektrische Spannung steht im Zusammenhang mit der
zwischen der Sensoroberfläche und einer Wärmequelle ausgetauschten Wärmestrahlung, die
wiederum von der Temperatur der Wärmequelle abhängt.
Es ist bekannt, daß Infrarot-Sensoren, die den thermoelektrischen Effekt ausnutzen, aus einer aktiven
Thermoelementstruktur bestehen, wobei die Thermoelementstruktur häufig radial auf einer
dünnen, schlecht wärmeleitenden, freitragenden Siliziumdioxid-Membran als dünne Schicht aufgebracht
ist.
Um die mechanisch empfindliche, freitragende Membran zu schützen, besitzen solche Sensoren ein
metallisches Gehäuse, das den Sensor-Chip aufnimmt und umschließt. Die Gehäusekapsel schützt
dabei auch die empfindlichen Bonddrähte, die bei einem Sensor in Silizium-Chip-Ausführung zur
elektrischen Kontaktierung erforderlich sind. Das Gehäuse besitzt ein Fenster, durch das die
Infrarotstrahlung die Sensoroberfläche erreicht. In diesem Zusammenhang sei auf eine derzeitig
aktuelle Produktinformation (1997) der Micro-Hybrid Electronic GmbH, Hermsdorf/Thüringen,
bzw. auf ein Prospekt der EG & G Heimann Optoelectronics GmbH, Wiesbaden, verwiesen.
Es ist auch üblich, daß zur Verbesserung der Sensoreigenschaften das Gehäuse mit einem Inertgas
gefüllt sein kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen
Effektes vorzuschlagen, welcher relativ einfach herstellbar und robust ausgeführt ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden Gedanken
auf den Schutzanspruch 1 verwiesen wird. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt
sich aus den Schutzansprüchen 2 bis 4. . ,· -
Zur erfindungsgemäßen Lösung sind weitere Ausführungen erforderlich.
Die aktive Thermopile-Struktur ist als dünne Schicht auf einer Folie aufgebracht. Insbesondere zur
mechanischen Stabilisierung und auch zur besseren Handhabung sitzt die Folie auf einem festen
steifen Träger (auch als Trägerplatte bezeichnet). Der Träger, aus einem gut wärmeleitenden
Material, kann z. B. aus Metall oder Keramik bestehen. Der feste Träger besitzt Kontaktstifte oder
anders gesagt, der Träger besitzt Durchbrüche und durch diese Durchbrüche werden die
Kontaktstifte geführt. Selbstverständlich sind die Kontaktstifte bei einem Träger aus Metall gegenüber
dem Metall elektrisch isoliert.
Eine weitere zweckmäßige Lösung ist die Anordnung der Metallstifte derart, daß sie parallel zur
Trägerplatte geführt werden.
Da die Thermopile-Struktur mit einer Lackschicht versehen ist, wird der Sensor gegen schädliche
Umwelteinflüsse geschützt. Damit ist es nicht mehr erforderlich, daß der Detektor mit einem
Metallgehäuse versehen wird. Das sonst notwendige Fenster bei einem Metallgehäuse kann
entfallen. Demgegenüber wird vorgeschlagen, eine Lackschicht zu verwenden, die Infrarot-Filtereigenschaften
besitzt.
Mit den erfindungsgemäßen Vorschlägen ist es möglich, ein flaches, robustes Bauelement zu
schaffen.
Anhand von zwei Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen in Prinzipdarstellung:
Die Figuren zeigen in Prinzipdarstellung:
Figur 1 - Prinzipieller Aufbau des Infrarot-Detektors gemäß erstem Ausführungsbeispiel
Figur 2 - Draufsicht gemäß Figur 1
Figur 2 - Draufsicht gemäß Figur 1
Figur 3 - Prinzipieller Aufbau des Infrarot-Detektors gemäß zweitem Ausführungsbeispiel
Figur 4 - Ansicht in Richtung A gemäß Figur 3
Figur 4 - Ansicht in Richtung A gemäß Figur 3
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Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten:
- Thermopile-Struktur auf Folie
- Träger/Trägerplatte
- Anschlußstifte
- Kontakt mit Kontaktversiegelung
- Metallisierung
- Orientierungsmarke
1. Ausführungsbeispiel, es wird auf die Figuren 1 und 2 verwiesen.
Auf der Trägerplatte 2, die gemäß Ausführungsbeispiel aus Metall bestehen soll, ist die Folie
mit der Thermopile-Struktur 1 angeordnet. Die Anschlußstifte 3 sind oberhalb der Trägerplatte
2 durch LeitklebstofiFmit den Kontaktstellen der Thermopile-Struktur 1 verbunden. Der
entsprechende Kontakt mit Kontaktversiegelung ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen.
Um bei der Montage Irrtümer auszuschließen, befindet sich an der Trägerplatte 2 die
Orientierungsmarke 6.
Die Kontaktstifte sind so angeordnet, daß &zgr;. B. durch Löten der Infrarot-Detektor in eine
elektrische Schaltung eingebaut werden kann.
2. Ausführungsbeispiel, es wird auf die Figur 3 und 4 verwiesen.
Auf einer im Beispiel verwendeten rechteckigen Trägerplatte 2 ist die Thermopile-Struktur
mit Folie 1 plaziert. Über die Metallisierung 5 wird der Kontakt zu den Anschlußstiften 3
hergestellt. Der Kontakt mit Kontaktversiegelung ist wieder mit dem Bezugszeichen 4 versehen.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich, sind die Anschlußstifte 3 parallel zur
Trägerplatte 2 angeordnet.
Die in beiden Ausführungsbeispielen nicht dargestellte Lackschicht zum Abdecken der
Thermopile-Struktur 1 hat eine Schutzfunktion.
Die Figuren 1 bis 4 lassen erkennen, daß mit den erfindungsgemäßen Vorschlägen in vorteilhafter
Ausführung ein flacher und robuster Infrarot-Detektor unter Anwendung des thermoelektrischen
Effektes geschaffen wurde.
Claims (4)
1. Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes, wobei die aktive
Thermopile-Struktur als dünne Schicht auf einer Folie aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Thermopile-Struktur zusammen mit der Folie (1) auf einem festen, steifen
Träger (2) aus einem gut wärmeleitenden Material plaziert ist und die Thermopile-Struktur
(1) mit einer Lackschicht versehen ist.
2. Infrarot-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht Infrarot-Filtereigenschaften
aufweist.
3. Infrarot-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) Durchbrüche
besitzt, durch die Anschlußstifte (3) derart geführt sind, daß die Anschlußstifte (3)
mit den Kontaktstellen der Thermopile-Struktur (1) elektrisch verbunden sind.
4. Infrarot-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte (3) mit
den Kontaktstellen der Thermopile-Struktur (1) elektrisch verbunden sind, wobei die
Anschlußstifte (3) parallel zur Trägerplatte (2) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29806578U DE29806578U1 (de) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29806578U DE29806578U1 (de) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29806578U1 true DE29806578U1 (de) | 1998-07-30 |
Family
ID=8055602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29806578U Expired - Lifetime DE29806578U1 (de) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29806578U1 (de) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD147872A1 (de) | 1979-12-17 | 1981-04-22 | Juergen Mueller | Strahlungsdetektor fuer absolutmessungen |
| US4456919A (en) | 1980-12-30 | 1984-06-26 | Horiba, Ltd. | Thermopile type detector with temperature sensor for cold junction |
| DE4102524A1 (de) | 1990-01-30 | 1991-08-01 | Citizen Watch Co Ltd | Infrarotsensor |
| DE4221037A1 (de) | 1992-06-26 | 1994-01-05 | Heimann Optoelectronics Gmbh | Thermischer Sensor mit Absorberschicht |
| DE9415597U1 (de) | 1994-09-29 | 1994-11-17 | BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH, 91058 Erlangen | Atomlagen-Thermosäulen-Detektor |
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-
1998
- 1998-04-14 DE DE29806578U patent/DE29806578U1/de not_active Expired - Lifetime
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1- 29721 A.,P- 873,May 18,1989,Vol.13,No.212 |
| 57-104828 A.,P- 146,Oct. 5,1982,Vol. 6,No.195 |
| JP Patents Abstracts of Japan: 1-187420 A.,P- 950,Oct. 27,1989,Vol.13,No.475 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980910 |
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Effective date: 19980526 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20041103 |