热电堆英文解释翻译、热电堆的近义词、反义词、例句

英语翻译：

thermopile
【化】 thermopile
【医】 thermo-electric pile

分词翻译：

热电的英语翻译：

【化】 pyroelectricity
【医】 pyroelectricity; thermo-electricity

堆的英语翻译：

pile; heap; stack; crowd
【计】 heap
【医】 herd; pile

专业解析

热电堆（Thermopile）是一种基于热电效应原理的温度传感或能量转换装置，其核心结构由多个热电偶（Thermocouple）串联组成。以下是其详细解释：

一、基础定义

热电堆的英文术语为"Thermopile"，源自希腊语"thermo"（热）和"pile"（堆叠）。其本质是通过串联多个热电偶单元，将微弱的热电势叠加放大，从而提升对温度差或红外辐射的检测灵敏度。

二、工作原理

塞贝克效应（Seebeck Effect）
当两种不同金属或半导体材料（A/B）的结点处存在温差（ΔT）时，会在回路中产生热电动势（EMF）。热电堆利用此效应，将多个热电偶的冷端与热端分别并联后串联，实现电压叠加。

公式表达：

$$

V_{text{out}} = N cdot (S_A - S_B) cdot Delta T

$$

其中 (N) 为热电偶对数，(S_A) 和 (S_B) 为材料的塞贝克系数。
信号放大机制
单个热电偶的输出电压通常为微伏级（μV），而热电堆通过串联结构可将信号放大至毫伏级（mV），显著提升信噪比和测量精度。

三、核心特性

非接触测温：通过吸收目标物体的红外辐射产生温升，转换为电信号（常见于额温枪、工业红外传感器）。
宽光谱响应：适用于紫外到远红外波段（如火焰探测器、光谱分析仪）。
无源驱动：无需外部供电，能量自生成（部分能量收集场景）。

四、典型应用场景

医疗电子：红外耳温计、额温枪（如新冠疫情中的体温筛查设备）
工业控制：非接触式温度监控（生产线过热检测、设备故障预警）
安防系统：火焰传感器、人体存在感应（智能家居、消防设备）
环境监测：气象站辐射计、太阳辐照度测量

五、权威定义参考

国际电工委员会（IEC）标准
IEC 60584-1 标准将热电堆归类为热电偶的扩展类型，明确定义其串联结构特性。来源：IEC官网

美国国家标准技术研究院（NIST）
NIST手册44章详细描述了热电堆的校准方法及塞贝克系数标定流程。来源：NIST官网

《传感器技术手册》（John Wiley & Sons出版）
第7章"Thermal Sensors"系统论述热电堆的设计模型与信噪比优化方法。来源：Wiley在线图书馆

六、技术演进方向

当前研究聚焦于微机电系统（MEMS）热电堆，通过硅基微加工技术实现微型化、低热容结构，响应时间缩短至毫秒级，已应用于智能手机（如三星Galaxy S10的红外ToF传感器）和可穿戴设备。

网络扩展解释

热电堆的详细解释

热电堆（Thermopile）是一种由多个热电偶串联组成的传感器或装置，主要用于将热能（温度差）直接转换为电能，或通过检测温差实现温度测量。以下是其核心要点：

1.基本定义与组成

热电堆由两种不同材料（如导体与绝缘体，或P型与N型半导体）交替组成，每个单元称为热电偶。多个热电偶串联叠加后，输出信号增强，适合测量微小温差或平均温度。

2.工作原理

基于Seebeck效应：当两种材料两端存在温差时，自由电子向低温端移动，产生电势差和电流。
Peltier效应：电流通过不同材料交界处时，会吸收或释放热量，实现热电转换。
实际应用中，热电堆常搭配红外吸收膜，通过接收热辐射产生温差，进而输出电信号。

3.主要参数

灵敏度：输出信号随温差变化的速率。
响应时间：对温度变化的反应速度。
线性度：输出与输入温差的线性关系程度。

4.结构类型

按用途可分为细丝型、薄膜型、多通道型和阵列型等，结构设计注重冷端与测温端的温差保持。

5.应用领域

医疗设备：如耳温计、红外体温计。
工业与科研：电烤炉控温、食品检测、气象观测及天文辐射测量。
环境监测：用于微小温差检测或平均温度计算。

热电堆通过叠加热电偶信号提升灵敏度，结合Seebeck效应实现高效热电转换，广泛应用于非接触式测温与能量收集领域。其性能由材料选择、结构设计和参数优化共同决定。