装置的红外吸收区将吸收的红外辐射转化为热量

Qabsorb通过三种机制进行吸收和传输：从热端到冷端通过

热沉，即结构的热导率Gs，辐射热导率Gr in

微腔结构中气体的吸收区和热导率。

Gth=Gs+Gg+Gr（5）

微机械2019，10，x 3/10

忽略珀耳帖效应，可以计算冷结和热结之间的温差Tdiff

表示为[10]：

0

差异

第

第

T型

克

η ⋅

= (4)

式中，η是材料在红外吸收区的红外吸收率，Gth是

热电堆的总导热系数。如图2所示，根据能量守恒原理

该装置的红外吸收区将吸收的红外辐射转化为热能

Qabsorb通过三种机制进行吸收和传输：从热端到冷端通过

散热器，即结构的热导率Gs，辐射热导率Gr

在吸收区，微腔结构中气体的热导率，Gg。

Gth=Gs+Gg+Gr（5）

将式（1）和式（4）代入式（2）后，可得到器件的响应度

进一步简化为：

AB型

五

第

不

右

克

⋅η ⋅α

= (6)

当温度升高时，大气气体的热导率和辐射通常可以忽略不计

装置在真空和低温下工作。因此，整个热导率

热电堆也可以写成：

th s G=G（7）

式中，Gs可表示为：

4

1

我，我

s码

我，我

德瓦

G N公司

我

λ

=

⋅ ⋅

=  (8)

在此，我

λ、Iw、Id和Il分别是导热系数、宽度、厚度和

每个热电偶带的长度（对于P型热电偶带，i=1；对于N型热电偶带，i=2

热电偶条；隔离层i=3；支撑膜i=4）。此外，还有

可使用以下表达式计算装置的响应度：

4

1

五

我，我

我，我

右

德瓦

我

η α

λ

=

= ⋅

⋅ ⋅ 

(9)

图2。封装热电器件的热导率分布。

将式（1）和式（4）代入式（2）后，可以计算器件的响应度

进一步简化为：

房车=

纳布

Gth公司

(6)

当装置运行时，大气气体的热导率和辐射通常可以忽略不计

在真空和低温下运行。因此，整个热传导的

热电堆也可以写成：

Gth=Gs（7）

式中，Gs可表示为：

Gs公司=

X4型

i=1

N  i
di
wi公司

锂

(8)

其中， i、wi、di和li分别是材料的热导率、宽度、厚度和长度

每个热电偶带（对于P型热电偶带，i=1；对于N型热电偶，i=2

隔离层i=3；支撑膜i=4）。此外，响应度

可使用以下表达式计算设备：

房车=




第4页

i=1

我
迪
维

锂

(9)

微机械2019，10，877 4 of 10

另一个重要参数是检测率，可通过以下方式确定：

D=

房车

第

AdDf公司

联合国

(10)

式中，Df是测量频带宽度，Un是热电堆的噪声电压，

可以写为：

联合国=

第

4kR0T0Df（11个）

噪声等效功率（NEP）可表示为：

棉结=

联合国

房车

(12)

其中k是玻耳兹曼常数，R0是热电堆条的电阻。然后

探测率可计算为：