[发明专利]差分热电装置

说明书

本发明提供了用于监测热能耗散速率和表面温度轮廓的面积变化的差分热电装置。所述装置包括贯通电极，所述贯通电极在所述装置的不同区域处连接到不同组的热电元件。感测电路电连接到所述热电元件以测量电压输出。

技术领域

本公开涉及具有单个电压输出的差分热电装置及其制造和使用方法。

背景技术

热电装置已广泛用于将温差直接转换为电压/电流，反之亦然。当在热电装置的每一例上存在不同温度时，该装置可通过产生电压/电流来工作。

发明内容

本公开提供了一种用于监测装置覆盖的热能耗散速率和表面温度轮廓的面积变化的差分热电装置。这可通过测量来自热电装置的单个电压输出来实现。

在一个方面，本公开描述了一种热电传感器，所述热电传感器包括具有相背对的第一主表面和第二主表面的基板，以及多个热电元件，所述多个热电元件各自由所述基板支撑并且在所述基板的相背对的第一主表面和第二主表面之间延伸。所述多个热电元件包括第一组热电元件和第二组热电元件。第一组和第二组各自包括在其近侧端部和远侧端部之间串联电连接的一个或多个热电元件。第一组设置在所述基板的第一区域处，并且第二组设置在所述基板的第二区域处。所述传感器还包括贯通电极(through electrode)，所述贯通电极延伸穿过所述基板并且具有连接到所述基板的所述第一主表面上的所述第一组热电元件的所述近侧端部的第一端部和连接到所述基板的所述第二主表面上的所述第二组热电元件的所述近侧端部的第二端部。感测电路电连接到所述第一组热电元件和所述第二组热电元件的所述远侧端部以测量电压输出。

在另一个方面，本公开描述一种空气过滤设备，所述空气过滤设备包括具有入口表面和出口表面的空气过滤器。所述空气过滤器被构造成过滤从入口表面至出口表面流经其中的空气。本文所述的热电传感器附接到所述空气过滤器，具有在第一主表面或第二主表面处暴露于气流的第一区域和第二区域。所测量的电压输出表示流经所述空气过滤器的气流的状态。

在另一方面，本公开描述了一种监测热电传感器的表面上的热能耗散速率的方法。所述方法包括提供具有相背对的第一主表面和第二主表面的基板，以及提供多个热电元件，所述多个热电元件各自由所述基板支撑并且在所述基板的相背对的第一主表面和第二主表面之间延伸。多个热电元件包括第一组热电元件和第二组热电元件。第一组和第二组各自包括在近侧端部和远侧端部之间串联电连接的一个或多个热电元件。第一组设置在基板的第一区域处，并且第二组设置在基板的第二区域处。提供贯通电极，所述贯通电极延伸穿过所述基板并且具有连接到所述第一主表面上的所述第一组热电元件的所述近侧端部的第一端部和连接到所述第二主表面上的所述第二组热电元件的所述近侧端部的第二端部。所述方法还包括经由感测电路测量所述第一组热电元件和所述第二组热电元件的所述远侧端部之间的电压输出。

在本公开的示例性实施方案中获取各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点在于，监测热能耗散速率和表面温度轮廓的面积变化可通过测量来自所述装置的单个电压输出来实现。这消除了将多个热电装置连接到用于信号处理的电路的需要。

已总结本公开的示例性实施方案的各种方面和优点。上面的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。

附图说明

结合附图考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：

图1A示出了根据一个实施方案的具有单个电压输出的差分热电装置的示意性剖视图。

图1B示出了根据一个实施方案的层合两个柔性电路以形成图1A的热电装置的方法。

图2A示出了图1A的差分热电装置的简化示意图。

图2B示出了图1A的差分热电装置的顶视图。