一种光电传感器及红外测温仪的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种光电传感器及红外测温仪。

背景技术：

温度是一个物理量，表示物体冷热程度，在热工艺中是比较普遍的一个参数值；很多行业的生产工艺过程需要对温度进行严格的监视和控制，温度控制的好坏直接关系到产品质量和性能。随着科学技术的发展和人类的各种所需，传统的接触式测温方式已经无法满足现代一些特殊领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。但现有的温度传感器对于非接触式测温、细微目标、温度过高/低等问题无法得到满足。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种光电传感器及红外测温仪，解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种光电传感器，包括管座，所述管座上设置有电路基板，所述电路基板上设置有红外感光芯片，所述电路基板上以所述红外感光芯片为中心还对称设置有多个可见光光源，且所述红外感光芯片的感光面与所述可见光光源的发光面共面，所述管座在所述电路基板周围还贯穿设置有多个引脚，所述引脚与所述电路基板电连接，所述电路基板分别与所述红外感光芯片和所述可见光光源电连接；还包括罩接在所述管座上的管帽，且所述管帽顶部对应所述红外感光芯片和所述可见光光源的位置处设置有允许红外光和所述可见光光源的发射光透射的光窗。

本实用新型的有益效果是：此光电传感器以红外感光芯片为中心对称设置有多个可见光光源，且红外感光芯片的感光面与可见光光源的发光面共面；将此光电传感器配合聚焦透镜和检测电路实现对待测温物体非接触、远距离测温时，调节光电传感器与待测温物体和/或与聚焦透镜之间的距离，或改变聚焦透镜的焦距，当各可见光光源的光斑在待测温物体表面聚焦时，根据光的可逆性，待测温物体表面位于各光斑中心位置处辐射出的红外光恰好传输至红外感光芯片的感光面，红外感光芯片将此光信号转换为电信号，此电信号经与此光电传感器电连接的检测电路转换为温度信号输出，从而实现待测温物体非接触、远距离测温，其测温点定位精准，可实现小于0.1mm 范围内的细微目标的温度测量。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述可见光光源为LED光源。

采用上述进一步方案的有益效果是：LED光源体积小，在待测温物体表面聚焦光斑小；且LED光源可满足不同波段可见光需求，对不同颜色待测温物体选用不同波段LED光源，提高光斑颜色与待测温物体颜色对比度；进而利于待测温物体表面测温点的精准定位。

进一步，所述LED光源为RGBLED光源。

采用上述进一步方案的有益效果是：RGBLED光源可根据三基色原理，发射出各种颜色可见光，对不同颜色待测温物体，仅需调节RGBLED光源的驱动电源即可发射出所需颜色可见光，无需更换可见光光源，进而提高此光电传感器适用性。

进一步，所述红外感光芯片为I nGaAs红外感光芯片。

采用上述进一步方案的有益效果是：I nGaAs红外感光芯片利于实现此光电传感器的小型化、低成本和高可靠性，适用于红外温度测量。

进一步，所述电路基板为陶瓷电路基板。

采用上述进一步方案的有益效果是：陶瓷电路基板具有优良电绝缘性能，且高导热特性，利于可见光光源和红外感光芯片的散热。

进一步，所述光窗为玻璃材质的平行平板。

采用上述进一步方案的有益效果是：玻璃材质可通过镀膜实现透射各种所需波段，且光线经平行平板后方向不变，简化光路，利于选用与光电传感器配合使用的聚焦透镜。

进一步，所述引脚通过镶嵌在所述管座上的绝缘陶瓷圈贯穿设置在所述管座上。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高引脚设置稳定性，及管帽与管座所形成的容置腔的密封性。

进一步，还包括环境温度传感器，所述环境温度传感器设置在所述管帽与所述管座之间所形成的容置腔内部。

采用上述进一步方案的有益效果是：环境温度传感器能够监测红外感光芯片周围的环境温度，保证红外感光芯片处与适宜环境，防止环境温度过高或过低损坏红外感光芯片。

进一步，所述环境温度传感器设置在所述管座上。

采用上述进一步方案的有益效果是：更加接近红外感光芯片，利于监测；且避免环境温度传感器影响可见光光源的发射光以及红外感光芯片预接收的待测温物体辐射的红外光的传输。

本实用新型的另一技术方案如下：

一种红外测温仪，包括套筒，所述套筒的一端设置有如上所述的光电传感器，另一端设置有聚焦透镜；还包括检测电路，所述检测电路与所述光电传感器电连接。

本实用新型的有益效果是：调节光电传感器与待测温物体和/或与聚焦透镜之间的距离，或改变聚焦透镜的焦距，当各可见光光源的光斑在待测温物体表面聚焦时，根据光的可逆性，待测温物体表面位于各光斑中心位置处辐射出的红外光恰好传输至红外感光芯片的感光面，红外感光芯片将此光信号转换为电信号，此电信号经检测电路转换为温度信号输出，从而实现待测温物体非接触、远距离测温，其测温点定位精准，可实现小于0.1mm范围内的细微目标的温度测量。

附图说明

图1为本实用新型一种光电传感器具有两个可见光光源且无管帽的俯视图；

图2为本实用新型一种光电传感器具有四个可见光光源且无管帽的俯视图；

图3为本实用新型一种光电传感器图1或图2的A-A剖视图；

图4为本实用新型一种红外测温仪的工作原理图；

图5为本实用新型一种红外测温仪图4中A的放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、光电传感器，11、管座，111、电路基板，1111、红外感光芯片，11111、感光面，1112、可见光光源，11121、发光面，112、引脚，113、绝缘陶瓷圈，114、环境温度传感器，12、管帽，121、光窗，2、套筒，3、聚焦透镜,4、标志点，5、目标点。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至3所示，本实用新型实施例1所述一种光电传感器，包括管座 11，所述管座11上设置有电路基板111，所述电路基板111上设置有红外感光芯片1111，所述电路基板111上以所述红外感光芯片1111为中心还对称设置有多个可见光光源1112，例如，如图1和图2所示，分别有两个和四个所述可见光光源1112，且所述红外感光芯片1111的感光面11111与所述可见光光源1112的发光面11121共面，所述管座11在所述电路基板111周围还贯穿设置有多个引脚112，所述引脚112与所述电路基板111电连接，所述电路基板111分别与所述红外感光芯片1111和所述可见光光源1112电连接；还包括罩接在所述管座11上的管帽12，且所述管帽12顶部对应所述红外感光芯片1111和所述可见光光源1112的位置处设置有允许红外光和所述可见光光源1112的发射光透射的光窗121；为了避免外界环境对光电传感器 1的干扰，所述管帽12和管座11的材质可采用可伐金属，且管帽12和管座 11密封连接，所述光窗121与管帽12熔封。

本实用新型实施例2所述一种光电传感器，在实施例1的基础上，所述可见光光源1112为LED光源。

本实用新型实施例3所述一种光电传感器，在实施例2的基础上，所述 LED光源为RGBLED光源。

本实用新型实施例4所述一种光电传感器，在实施例1至3任一实施例的基础上，所述红外感光芯片1111为I nGaAs红外感光芯片。

本实用新型实施例5所述一种光电传感器，在实施例1至4任一实施例的基础上，所述电路基板111为陶瓷电路基板。

本实用新型实施例6所述一种光电传感器，在实施例1至5任一实施例的基础上，所述光窗121为玻璃材质的平行平板。

本实用新型实施例7所述一种光电传感器，在实施例1至6任一实施例的基础上，所述引脚112通过镶嵌在所述管座11上的绝缘陶瓷圈113贯穿设置在所述管座11上。

本实用新型实施例8所述一种光电传感器，在实施例1至7任一实施例的基础上，还包括环境温度传感器114，所述环境温度传感器114设置在所述管帽11与所述管座12之间所形成的容置腔内部。

本实用新型实施例9所述一种光电传感器，在实施例8基础上，所述环境温度传感器114设置在所述管座11上。

如图4至5所示，本实用新型实施例10所述一种红外测温仪，包括套筒2，所述套筒2的一端设置有实施例1至9任一所述一种光电传感器1，另一端设置有聚焦透镜3；还包括检测电路，图中未示出，所述检测电路与所述光电传感器1电连接。为了提高各可见光光源1112的光斑在待测温物体表面的聚焦效果，所述光电传感器1的红外感光芯片1111的中心位于所述聚焦透镜3的光轴上，从而使各可见光光源1112以此光轴对称分布。为了便于实现可各见光光源1112的光斑在待测温物体表面聚焦；此套筒2可设计为可伸缩套筒，从而调节光电传感器1与聚焦透镜3之间的距离，实现调焦；当然，也可以采用可变焦的聚焦透镜3，如多个透镜组成透镜组形式的聚焦透镜3，通过改变各透镜之间的距离，实现变焦。

使用中，调节光电传感器1与待测温物体和/或与聚焦透镜3之间的距离，或改变聚焦透镜3的焦距，当各可见光光源1112的光斑在待测温物体表面聚焦时，根据光的可逆性，待测温物体表面位于各光斑中心位置处辐射出的红外光恰好传输至红外感光芯片1111的感光面11111，例如，如图5 所示，当光斑在待测温物体表面的标志点4聚焦时，待测温物体表面的目标点5辐射出的红外光恰好传输至红外感光芯片1111，红外感光芯片1111将此光信号转换为电信号，此电信号经检测电路转换为温度信号输出，从而实现待测温物体表面目标点5处的非接触、远距离测温。

此红外测温仪通过非接触式实现待测温物体的温度测量，其光电传感器1与待测温物体无直接接触，有效避免光电传感器1受待测温物体的摩擦、腐蚀或粘附等因素影响而缩短寿命；且此光电传感器1的集成度高，生产成本降低；结构简单，体积小，不受测量空间影响；自带环境温度传感器，保护红外感光芯片1111，不受待测温物体及周边环境的影响，测温准确；响应时间快，温度分辨度高；抗干扰能力强，适应高温及恶劣的环境。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。