TW201239325A - Heater for a sensor, heated radiation sensor, radiation sensing method - Google Patents

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201239325 六、發明說明： c發明所屬技術領域3 本發明係有關於依據申請專利範圍獨立項之前言之一 用於感測器之加熱器，一加熱韓射感測器及一轄射感測方 法 【先前技術3 輻射感測器係將輻射轉換成一電信號之感測器。該轉 換在許多情形下不是直接的，而是間接的，其中入射輻射 係藉由吸收轉換成一上升溫度，且這溫度-或得到之溫度變 化-產生一電信號。當然，此外，因為該入射輻射具有相當 低之功率，該溫度變化亦相當弱，因此該信號相當弱。該 入射韓射（欲偵測韓射）可主要是一波長大於800nm之紅外 線輻射。 對這些感測器而言，迄今已有多數用以將重疊在由該 入射輻射所產生之中間熱信號上之熱雜訊減至最少的明顯 努力。一將熱雜訊減至最少之第一步驟是將該輻射感測部 份與環境儘可能遠地分開以避免該中間熱信號被短路至熱 接地。因此，一幸畐射感測器之多數感測部份經常被固持在 一幾乎沒有熱質量之薄膜上，且該薄膜本身被一框狀基材 支持。該基材具有一相當高之熱質量且可被視為是熱接 地。因此，多數感測部份可位在該膜上且遠離該基材。 多數熱電器具有多數冷與熱接頭，且該入射輻射係藉 由一由該入射輻射在該等熱與冷接頭之間產生之溫度差來 偵測。該入射輻射被導向該等熱接頭使得它們被它加熱至 201239325 環境溫度以上，而該等冷接頭則保持在環境溫度且不接收 該入射輻射使得偵測所需之溫度差可以擴大。在多數熱電 器感測器中，該等冷接頭經常與該基材熱性連接作為熱接 地以保持它們之溫度在環境溫度。但是，該等熱接頭經常 係只藉由該膜固持成遠離該基材/框。由於該膜是薄的，其 質量幾乎為零且其熱容量可忽視。因此，除了環境氣體/空 氣以外，該等感測部份係與具有高熱容量之環境接觸之中 間接頭分離。特別是在該感測器在熱平衡(維持不變、等於 環境溫度）的多種情形中，這對於熱穩定輻射感測器給予一 初步成就。 但是因為該感測器之環境溫度會改變，所以不會一直 是熱平衡的。在使用時，輻射感測器之環境溫度經常快速 地改變。例如，在多數空調應用中，例如依據變化之命令 值，經過一感測器之空氣流會由大約17°C至27°C幾乎立即 改變其溫度。當該環境溫度改變時，該感測器元件本身之 内部溫度亦會改變直到已再次達到熱平衡為止。一變化之 環境溫度會造成一由外側通過該感測器至内側之溫度變 化。因此，藉由循環環境空氣/氣體亦通過該膜產生之熱傳 導仍構成可辨識之熱雜訊源，特別是當在熱電器中該溫度 變化在不同時間點到達該等熱與冷接頭使得不是由欲偵測 之輻射而是由到達熱與冷接頭之一溫度變化之時間差造成 的一溫度差產生時。直到該熱平衡到達為止，測量結果會 再次在某種程度上是不確定的。 為了將這種效應減至最小，亦將多數熱電器之該等冷 4 201239325 接頭放在遠離該支持物/基材之膜上以在某種程度上平衡 熱與冷接頭及環境之熱耦合使得到達該等熱與冷接頭之環 境溫度變化之變化的時間差變小。 為了進一步將使環境溫度變化之效應減至最小，已表 明的是以某種方式主動加熱（預熱）該感測器減少改變環境 溫度對該感測器輸出信號之影響。第7a與7b圖顯示由感測 器加熱之習知技術引用的例子。 第7a圖顯示來自US 6626835 B1之圖。其第1圖顯示一 感測器元件71，該感測器元件71係收納在一殼體72中且緊 接地附接於一輻射可穿透窗79。在窗79與殼體72之間之連 接部份，設有一加熱元件73。相同刊物之第5圖顯示設置在 一殼體底部72之一表面上的一感測器元件20，其中在其另 一表面上設有一加熱元件73。 第7b圖顯示來自PCT/US061842之圖。其第3圖顯示附 接於一熱屏蔽之加熱電阻，其中該熱屏蔽收納一感測器。 相同刊物之第7圖顯示被收納在一熱屏蔽75中之一輻射感 測器，其中一加熱元件73係與該感測器72熱耦合。 習知感測器加熱構造之缺點係該加熱器不易與該感測 器之剩餘結構機械及/或電性及/或熱耦合。此外，使用受熱 感測器之習知方式具有相當高之耗能，這在具有電池電源 之裝置中特別不利。 【發明内容】 本發明之目的是提供一種加熱器，其可以機械地、電 性地及熱性地輕易連接欲加熱之感測器。本發明之另一目 201239325 的是提供一種感測器，其具有— 可輕易附接之加熱器。另 一目的是提供一種感測方法，i s ν ^ ^ Α ^ ^ ^ 八具有一展現低功率消耗之 加熱感測器。 =些目的係由巾請專·_立項之特徵達成。申請 專利__項係有關於本發明之多數較佳實施例。 -種加熱器包含—電阻式電加熱結構，且該電阻式電 加熱結構料由某種制或基材鱗形狀，並且該加熱器 -有用以電性連接該加熱結構與該感㈣之-外側端子 之連接射/7。在⑨種配置中，—加熱器可與欲加熱之感測 器均電性地、機械地及熱性地輕易賴合。 該加熱器可包含一可呈板狀之剛性基材，且該加熱結 構係形成在削j性基材上^該加熱器可以是-可分別地與 該感測器在該感測器最後組裝之前或在其以其他方式最後 組裝之後附接的獨立裝置。該加熱器基材可在其表面上顯 現一外形，且該外形配合欲裝設該加熱器之該感測器之一 表面。 6亥加熱器基材可包含多數貫穿孔或凹孔，且該等貫穿 孔或凹孔容許多數外部感測器端子通過或經過該加熱器使 得與該等端子中之至少一端子之緊接電接觸可以建立。 該加熱器基材之外部形狀（平面圖輪廓）可以與欲裝設 。亥加熱器之δ亥感測器的一平面圖輪廓。 該加熱結構可以是一印刷導電圖案或線，且該印刷導 電圖案或線構成一整體所需電阻之長形導體。它可由一導 電糊形成。該導體可以依據一所需圖案在該基材表面上蜿 201239325 蜒，用以覆蓋，且因此加熱所需表面部份。該蜿蜒導體之 一端或兩端可直接連接在該感測器之多數外側端子上。 該加熱器可包含電路，特別是控制電路。它可包含一 溫度感測器或一端子，用以由一另外設置之溫度感測器， 特別是由一在該輻射感測器内之溫度感測器接收一溫度信 號。該控制可以是一正向控制或一回饋控制。 該導電加熱結構之材料可對於溫度具有實際上固定之 電阻(在一公稱操作溫度範圍中小於5%之改變）或可隨著上 升溫度上升(PCT-正溫度係數）。 該感測器可形成為一殼體，且該殼體具有多數延伸出 該等殼體表面之可焊接線，或它可以是在其一或多個表面 上具有多數焊料凸塊或多數接觸墊之一表面安裝裝置 (SMD)。 一種感測來自一物體之輻射之方法，包含預熱一感測 器之步驟，其中該預熱目標溫度是在該物體之一預期溫度 以下之一溫度或溫度範圍及/或是在該感測器之環境溫度 以上之一界定溫度的一溫度或一界定溫度範圍。 圖式簡單說明 以下，本發明之實施例將參照附圖說明，其中 第1圖是本發明之一第一實施例之立體圖， 第2a與2b圖是該加熱器之實施例的示意圖， 第3圖是一感測器之一示意截面圖， 第4圖是一示意電路圖， 第5圖是用以連接該加熱器之一放大圖， 201239325 第6圖顯示接μ ^供該加熱器之另一種方式，及 第7a與7b_a 員不習知技術。 武】 【實施：： 第1圖顯示 可’最好在紅外線波長範圍内，供輻射偵 '則使用之感測器。該經偵測入射賴射可主要是-大於800nm 之、’外線輕射° s亥感測度最大值可在800nm與15μηι波長之 間。 第1圖以—示意立體圖顯示一感測器10及一加熱器 15。在所示實施例中’該感測器1〇是一接收紅外線(IR)輻射 以偵測它之紅外線感測器。它可用於溫度測量或用於呈現 偵測。在所示構造中，該感測器10包含由一基板12及一蓋 11構成之一殼體’且該蓋11具有一允許紅外線輻射由外側 進入該感測器殼體之内側的輻射進入窗13。該窗13可具有 一聚光性質且可以是或包含一透鏡、一菲涅耳(Fresnel)透 鏡、一相板、一聚光面鏡等。它的材料可以是某種玻璃或 樹脂或可讓紅外線輻射透過之其他材料，例如矽。 該感測器可具有數個用以連接該感測器與外部電路之 接觸線或端子14 ’用以供應能量至該感測器及用以供應信 號至該感測器及由s玄感測器離開。信號輸入及輪出可以是 類比的或數位的，且如果是數位的則並聯或串聯》在某些 實施例中，該感測器之内部構造係顯示在第3與6圖中且將 在稍後說明。 15是一用於該感測器之加熱器。在所示實施例，它可 與該感測器分開地製造且可與其附接成為一單元。在所示 8 201239325 實施例中’它可附接於感測器10之底側且可藉膠或樹脂而 機械地固定在感測器10上，且該膠或樹脂較佳地具有用以 不僅建立該機械接觸而且亦建立良好熱接觸之比較良好導 熱率。通常，該加熱器15顯示其表面之至少一部份的一外 形，且該外形配合該感測器10之一表面或一表面部份以便 給予一用以在加熱器丨5與感測器丨〇之間建立良好熱連接的 緊密接觸。 第2圖顯示加熱器15之一更詳細示意圖。它包含一基材 20，且一導電加熱結構21形成在該基材2〇上。它可具有一 長形導體之形狀，且該導體具有一用以將電力/電流轉換成 熱之某（特定）電阻。該導體21可以一所需方式蜿蜒通過基材 15之表面以便覆蓋用以加熱之該等表面部份。 "玄加熱器15上可以，但不一定，包含一適合控制流經 該加熱結構21之電流的電路22。第2圖顯示一單一加熱結構 21设置在連接端點之間的―實施例^該加熱結構21接收電 力使付電流流過它。消耗之電力依據Ηρ=νχΙ被轉換成加熱 月t·力Hp其中v疋沿該加熱結構之電壓降且〗是流動之電 机因此’當该加熱器15與感測器10接觸時，該感測器被 在加熱器15中產生之加熱能力加熱。 該加熱為基板20之外輪廓可使它配合，或小於該感測 益1〇之安絲面之外輪廓。在所示例子中，該感測器基板 12可呈1U/18形’且該加熱器基材2阿具有一配合形狀， 且特別地具有-等於或小㈣測絲板12之直徑的直徑D。 至該加熱結構21之電源可作成使得該加熱結構21之至 201239325 少一端子直接連接在感測器10之一外部連接端子14上。第 2a圖顯示该加熱器基板20具有多數貫穿孔29，且該等貫穿 孔29容許該感測器外部連接線14通過。因此，在該加熱器 基板20上之該等孔29的配置圖案對應於該感測器之連接線 14的配置圖案。在此要指出的是該加熱器基材2〇不必一定 要延伸通過/朝向所有連接線14。因此，當然，孔29係只為 了被该基材20覆蓋之端子線14的這些位置而設置。該加熱 結構21之至少一端部可因此與該感測器丨〇之一外部端子^ 4 連接。 第2b圖顯示另一種設計。基材2〇係形成為使得它靠近 該感測器10之某些或全部外部端子線14。在這上下文中之 “靠近’’可表示一小於1mm’且最好小於〇 5mm，或一小於線 14之橫截面尺寸（例如直徑），或小於線14之橫截面尺寸（例 如直徑）50%之距離。因此，該加熱結構21亦可接觸感測器 10之至少一外部端子線14。第2b圖更顯示未設置一單—加 熱結構21之一實施例。相反地，多數配線2U、2比與係 並聯地連接且共用至少-共同連接點。它們亦可在兩端共 用連接點。第2b@l更顯示其巾—@〖線(211))與__用以控制在 其中流動之電流之控制電路22連接的_實施例。類似地， 多數配線2la、21W2lc或它們全部《它們沒有任一個可與 一控制電路22連接》 在第2b圖中之虛線表示欲安裝該加熱器15之該感測器 之表面(在所示之例子中的基板12)之外輪廊士熱器基材 20之外輪廓保持在欲安裝該加熱^之該感卿1()之外輪摩 10 201239325 内。第2b圖之實施例顯示的不是多數貫穿孔29，而是具有 夕數凹孔或缺口 28之加熱器基材20的外輪靡，且該等凹孔 或缺口 28係依據感測器1〇之外部端子線14之位置形成。亦 可以是組合第2a圖之貫穿孔29用於某些外部連接線14與第 2b圖之凹孔28用於某些其他外部連接線14之一實施例。 该加熱結構21可以是，例如由一導電糊形成之一印刷 導電線，且該印刷導電線可構成一整體所需電阻之一長形 導體。它可藉習知製程形成。該加熱結構可包含一或多個 刻度部份以便在其初步製造後調整其特性，特別是其電 阻。調整可’例如，藉由以燒去多數導電部份進行雷射修 整以便增加該加熱結構之電阻來達成。 第3圖顯示裝設有加熱器15之一感測器1〇的截面圖。在 該感測器殼體内的是將人射紅外線韓射轉換成—電信號的 一感测部份31-33。該感測部份可包含一基材31。它可具有 框狀形狀，即，環繞-凹孔或一貫穿孔38。該基材31可包 含或由矽或類似材料構成。—膜32可跨越在該基材31中之 該凹孔38或開口且可承載該等實際感測器元件Μ。在此要 指出的是該等圖未依比例繪製。該感測器蓋u之外徑可在 3mm與8mm之間。在第3圖中之該感測部份31_33之寬度尺 寸可在1mm與3mm之間。 來自該等感測器元件33之電信號係透過多數接合接頭 36導向該感測器之外部端子14及/或可與多數外部端子線 連接之s玄感測器之内電路35。該感測器1〇可更包含—溫度 感測器34 ’其係用以感測該感測器之内部溫度及提供一相 201239325 關信號至一外部端子14及/或内電路35以在此進一步使用。 在第3圖中’-加熱器15係附接於感測器誠側之外表 面，即，該感測器殼體之基板12之下表面。該加熱結構21 係設置在面向誠測器表面之該表面上使得該加熱結構21 被該加熱H基材20機械地保護，該加熱器基材2()亦提供某 種熱絕緣使得該加熱能力將更有效地擴散至該感測器_ 而不；C進入感測器10之環境。或者，該加熱結構21可放在 該加熱器基材2 0之下表面上使得該加熱器電阻可與該感測 器殼體電絕緣。又，或者，該加熱結構21可放在該殼體基 板12之下表面上。 或者，除了該基板12以外，該感測器可包含例如承載 在該感測器内部之數個或全部安裝物(31·36)之一電路板的 一内基材37。但是，為了改善由該加熱器15向該感測器1〇 之内側熱流動，除了該感測器基板12以外沒有另一内基材 37之一構造是較佳的。因此，特別地，該感測部份31_33係 直接安裝在該感測器基板12上。在該感測器殼體中之組件 之内部連接可以藉由在該殼體基板12或該内基材37上之接 合配線及/或藉由印刷配線達成。 但是即使不附接於感測器10之一外側表面，該加熱器 15亦可附接於該感測器1〇之一内側表面，例如，基板12之 上表面或者一内基材37之下表面或上表面》在此要指出的 是在這些情形中該加熱器15不必一定要具有一自己的基材 20。相反地，感測器1〇之感測器基板12或内基材37可作為 加熱器基材20。這些實施例係特別適用於其中下表面係設 12 201239325 計成緊密接觸例如一印刷雷 將該加熱川安裝在外側=板之外部結構而使得它不易 但是正如同在先前實施例中二的表面安裝裝置感測器。 板/基材可具有允許多數外:::加，基材2 〇之 孔29及/或缺口28。並且如為接碩通過或經過之多數貫穿 外部端子Μ之至少-外部料4 ’如㈣構21可與該等 14可以是如帛3圖所以料^連接，且料外部端子 〈鹌子線或可以是朝向—表安穿 置之數軸㈣的多數連接= ^31处4卿。但是它 們亦可设置多數個，且較伟 聚合之入射輕射獲得空間解析：規則陣列’以藉由感測 鮮祈度。該殼體可以是一TO殼 體，例如T05或T022。 第4圖顯示裝設有加熱器15之整個感測器此一示意 電路。33表示將㈣轉換成—電信號之實際感測器元件。 35表不可設置在該感測器中之該感測⑽之内電路。它可 具有信號成形 '信號轉換（類比_數位）、特性修改、阻抗轉 換、在多數感測器元件之間多工、提供⑽設定值、通訊 控制、資料儲存、加熱控制等之—或多種功能。該内電路 可以與各料部端子14巾之—或多俯卜部端子連接。如有 n又置貝K玄内電路35亦可接收—來自該内部溫度34之信號。 因此及等外部端子14與該感測器内部交換能量及信 號匕們之中的至少一者亦可與該感測器元件33直接連 接。在第4圖巾之綠2〇表示加熱器15之紐。它承載顯示 為單1形導體之力σ熱結構2 1。在所示例子中，該加熱 13 201239325 結構21係在其兩端與該感測器之外部端子14連接。 另外提供的是一可控制流過該加熱結構21之電流的控 制電路22。控制可作成用以維持一目標溫度或一目標溫度 範圍。控制可依據一亦可設置在該加熱器基材20上之感測 器42作成。該感測器可以其一端子與該感測器之一外部端 子14連接。感測器42之另一端子可與加熱器15之控制電路 22連接。這提供其中由該加熱結構21產生之溫度的溫度資 訊係透過感測器42回饋至該控制電路22的一回饋結構。但 是即使沒有一回饋結構，控制亦可在沒有回饋之情形下作 成。 不具有一自己的感測器42，該加熱器15亦可接收一來 自在感測器10内之一溫度感測器34的一信號，如虛線41所 示。在這上下文中要指出的是該感測器10之外部端子14中 之一或多個外部端子可只為了接觸一外側加熱器15之單一 目的來設置。這選擇係由未超出加熱器15之在第4圖中之端 子14 a表示。加熱能力/流過該加熱結構之電流的控制亦可藉 由感測器10之内電路35作成。因此，加熱器15可事實上只 承載與多數外部端子（例如，接地或供應電壓之它們之中的 外部鈿子）連接之加熱結構21。該感測 器之内電路35可因 此完成電路控制。 該加熱器之最大操作電壓可以在20V以下且可以是例 如9V或多數1.5V之—般電池電壓。-㈣器可控制施加通 過*亥等端子之有效電壓為等於，或小於該最大操作電壓。 3亥控制可包含或是一脈衝寬度調變。 201239325 第5圖顯不如何一外部端子14可接觸加熱器15之加熱 結構21之—實施例。該放大圖顯示切割通過在第5圖中以 28、29表示之該加熱器基材2〇之一貫穿孔截面或一凹孔截 面的垂直截面圖。貫穿孔29或凹孔28之垂直壁可被一鍍金 屬51覆蓋。端子14可以焊接至鍍金屬51或可藉由例如機械 左力等其他適當手段接觸它。52表示在孔29或凹孔28之鍍 金屬51與外部端子14之間的焊料連接。 鍵金屬51係與該加熱器15之電組件，特別是該加熱結 構21或其他配線電接觸。 加熱器15之基材20可以是一剛性基材。它可由陶:免， 特別是氧化軸竟構成。它可具有—小於卜最好是小於 〇.5mm之厚度卜在另_實關巾該歸可以是或包含例 如-塑膠片賴或者_樹脂片或膜之—適當形狀及剛性之 一撓性材料，例如美拉(Myla〇。 第6圖顯示提供加熱器15之另一實施例。該感測部份 31-33之基材31作為加熱器15之基材2()且例如在其底側附 載“加”，、、’。構21 ’且@加熱結構21與該感測器10之外部端 子14及/或該感測器1G之内電路％或加熱器t $之專用控制 電路22連接。該感測部份儿”可以緊接地設置在該感測器 10之基板12上或在一中間基材37上。 在第6圖實施例中之加熱結構21的配線圖案可以是一 延伸環繞被基材31包m錢之螺_轉圖荦。這 種螺線將具有用於電源之兩端子。不是-螺線，可設置互 相並聯連狀綱_。不奸接㈣卿份_ 15 201239325 侧，該加熱結構21亦可附接於其另一表面，例如其外或内 側壁。 如上所述’該感測器元件33可以是一熱電元件、一輻 射熱計或一熱電器。它可包含被固持在該膜32上之圓孔38 上方的多數“熱”接頭33a且可包含可位在欲與其緊密熱接 觸之基材31上方（如第6圖所示）或亦可被固持在凹孔38上方 的多數冷接頭33b。 一感測方法可包含最好在取得真正測量值之前，藉由 一感測器加熱器15在感測器1〇内側一部份控制溫度至某目 標溫度或落入一目標溫度範圍。該目標溫度或目標溫度範 圍可選擇成符合，或包括發射紅外線輻射之一測量物體的 一預期溫度。在用於，例如，人之一溫度計應用中，若為 耳溫度s·!*則該預期溫度可為大約35°C。該目標溫度可因此 為35°C或在其附近之一溫度範圍（+/_〇5χ，+M〇c)。由於 s亥感測器（或至少其相關部份）已在新環境之溫度(例如，人 的耳道），它將不會經歷變化之環境溫度，因此這會使溫度 失真減至最少。 在另-實施例中會需要保持該溫度在一比該預期溫度 低，例如低於它某-量（第-差溫度)之值或值範圍（例如低 於該預期S度-3T至7。。之值）。這減少加熱能力且減少在 接通時藉加熱H 15加熱該感㈣1G所需之時間且增加靈敏 性。另-控制目標可為保持該溫度在現存環境溫度(即，在 溫度計應用中通常是室溫)以上某一量(第二差溫度，例如 3至7〇C)。例如，一控制目標可為使在該等相關感測器部 201239325 伤之皿度到達在現存平衡溫度以上7。€之溫度。當接著將該 &十插入耳道中時，讓溫度上升超過已確定之距離將花 費二時間。在這時間間隔中可完成測量使得該感測部份 將不會匕歷-變化溫度，但是它未被完全加熱到該测量物 體(在選擇之例子巾為耳道)之預期溫度。 為了將來自不必要外部來源之在該感測器中之加熱效 應減至最小，該感測器可在其外側及/或在其内側設置熱絕 緣裝置(未在任—81巾顯示）。它可以是-種熱絕緣材料之外 套’最好外形配合、包圍或覆蓋該感測器表面之多數顯著 部伤’例如覆蓋如第1圖所示之感測器10之外周緣且亦可能 是頂面之某些部份的―圓柱形外套。這再改善該感測器相 對其環i兄之熱絕緣性且因此增加在一外部溫度變化到達該 内側感測器之前可完成測量之時間間隔。 本發明之一部份亦是一包含所述感測器及/或使用上 述方法之溫度計。它可以是一耳溫度計，其包含一外殼體、 該感測器、控制電路、最好是例如一或多個開關之使用者 輸入裝置、及一顯示器及/或另一適當類比或數位信號輸 出。 在這說明書及附加申請專利範圍中，相同符號將表示 相同組件。就一組合未被技術原因排除而言，即使沒有直 接如此說，在此所述之特徵亦應被認為可互相組合。裝置 特徵應亦被視為藉由上述裝置特徵實施之方法之特徵的揭 露，且反之亦然。 c圖式簡單説明3 17 201239325 第1圖是本發明之一第一實施例之立體圖， 第2a與2b圖是該加熱器之實施例的示意圖， 第3圖是一感測器之一示意截面圖， 第4圖是一示意電路圖， 第5圖是用以連接該加熱器之一放大圖， 第6圖顯示提供該加熱器之另一種方式，及 第7a與7b圖顯示習知技術。 【主要元件符號說明】 10.. .感測器 11…蓋 12.. .基底構件；基板 13…窗 14.. .線或端子 14a...端子 15.. .加熱器 20.. .感測器元件；基材；加熱器基板；方框 21.. .加熱結構；導體 21a,21b,21c...配線 22.. .電路 28.. .凹孔或缺口 29··.孔 31.. .感測部份；基材 32.. .感測部份；膜 33.. .感測部份；感測器元件 18 201239325 33a...熱接頭 33b...冷接頭 34.. .溫度感測器；内部溫度 35.. .内電路 36.. .接合接頭 37.. .内基材 38…貫穿孔；凹孔 41.. .虛線 42.. .感測器 51.. .鍍金屬 52.. .焊料連接 71.. .感測器元件 72.. .殼體；感測器 73.. .加熱元件；加熱電阻 75.. .熱屏蔽 79.. . f D...直徑 IR...紅外線 t...厚度 19

Claims (1)

1. 201239325 七、申請專利範圍： 1. 一種用於感測器之加熱器，其特徵在於包含： 一基材； 一位在該基材上之導電加熱結構；及 一或更多個連接部份，其用以電性連接該加熱結構 與該感測器之一或更多個外側端子。 2. 如申請專利範圍第1項之加熱器，其適於將該感測器加 熱至一預定溫度或溫度範圍，且該預定溫度或溫度範圍 可為在一輻射源之一預期溫度以下之一預定量及/或在 該感測器之一預期環境溫度以上之一預定量。 3·如申請專利範圍第丨或2項之加熱器，其包含一用以控制 該加熱器之溫度的控制電路。 4. 如申請專利範圍第3項之加熱器，其包含適於接收來自 5玄感測器内部之一溫度信號的一電路端子，及/或包含 一溫度感測器。 5. 如申》月專利圍第1至4項中任一項之加熱器，其中該導 電結構是具有—電阻L且式加鮮，且該電阻不隨 溫度改變或隨著溫度上升而上升。 6. 如申請專利範圍第丨至5項中任一項之加熱器’其中該導 電結構包含一經印刷結構。 7. 如申請專利範圍第項中任一項之感測器，其中導電 結構包含一可修整結構，最好是-雷射可修整結構。 8..如申請專利範圍第⑴項中任一項之加熱器，其中該基 材包含分別適於收納該感測器之一外部端子之一或更 20 201239325 多孔。 9.如申請專利範圍第8項之加熱器，其中該一或更多孔之 内壁包含一鑛金屬，且該鑛金屬與一電路元件及/或與 在該基材上之導電結構連接。 10_ —種可依據申請專利範圍第1至9項中任一項形成之用 於感測器之加熱器，其特徵在於包含： 一基材； 一位在該基材上之導電加熱結構，及 一或更多個連接部份，其用以電性連接該加熱結 構， 其中該基材是剛性的且可包含陶瓷，最好是氧化鋁 陶瓷，或是非剛性的且可包含一薄膜，最好是一美拉 (Mylar)膜。 11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之加熱器，其中該 基材具有厚度小於lmm為佳，且小於0.5mm更佳之一平 板的形狀，且適於黏接在該感測器之外側或内側之一表 面上。 12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之加熱器，其中該 基材是該感測部份之基材或隔膜。 13. —種輻射感測器，包含： 一感測部份，其依據入射輕射產生一電信號； 一殼體，其收納該感測部份且具有一輻射窗，並且 該輻射窗允許輻射進入該殼體及到達該感測部份；及 一電加熱器，其用以加熱該感測器； 21 201239325 該輻射感測器之特徵在於： 該加熱器係附接於，且熱連接於，該殼體之一壁部 份或該感測部份且電性連接該感測器之至少一外側端 子。 14. 如申請專利範圍第13項之感測器，其中該加熱器係附接 於該感測部份之基材。 15. 如申請專利範圍第13或14項之感測器，其中該加熱器包 含一剛性基材，且該剛性基材包含陶瓷為佳，並且包含 氧化鋁陶瓷更佳。 16. 如申請專利範圍第13至15項中任一項之感測器，其中該 加熱器之至少一電端子係與該感測器之一外部端子直 接電性連接。 17. 如申請專利範圍第13至16項中任一項之感測器，其中該 加熱器係依據申請專利範圍第1至11項中任一項形成。 18. 如申請專利範圍第13至17項中任一項之感測器，其形成 為一表面安裝裝置，其中該加熱器係設置在該感測器殼 體内且在該感測器之安裝表面與該感測部份之間。 19. 一種可依據申請專利範圍第13至18項中任一項形成之 輻射感測器，包含： 一感測部份，其依據入射輻射產生一電信號； 一殼體，其收納該感測部份且具有一輻射窗，並且 該輻射窗允許輻射進入該殼體及到達該感測部份；及 一電加熱器，其用以加熱該感測器； 該輻射感測器之特徵在於： 22 201239325 該加熱器係依據申請專利範圍第1至12項中任一項 形成。 20. 如申請專利範圍第19項之感測器，其中該加熱器基材係 該感測器殼體之基板或該感測器之一中間基材或該感 測部份之基材。 21. 如申請專利範圍第13至20項中任一項之感測器，其形成 為一表面安裝裝置且在該殼體内具有該加熱器。 22. —種感測來自一物體之韓射之方法，包含藉由一加熱器 預熱一感測器之步驟，且該感測器係較佳地依據以上感 測器申請專利範圍中之任一項形成，並且該加熱器係較 佳地依據以上加熱器申請專利範圍中之任一項形成，其 中該預熱目標溫度係 一溫度或溫度範圍，其係在該物體之一預期溫度以 下之某第一差溫度，及/或 一溫度或溫度範圍，其係在加熱前在環境溫度以上 之某第二差溫度。 23