[发明专利]热电堆阵列及其信号读出电路

权利要求书

1.一种热电堆阵列，其特征在于，包括：

多个传感器像素元；及

读出电路，包括多路信号处理通道，每路信号处理通道包括：

前置放大器，用于将传感器信号放大，所述前置放大器为单级放大器；

模数转换器，输入端与所述前置放大器的输出端连接，所述模数转换器为delta-sigma模数转换器；

其中，每路所述信号处理通道用于对i个所述传感器像素元输出的所述传感器信号进行处理，i为正整数、且当所述多个传感器像素元的数量不小于256时，i不大于所述热电堆阵列的传感器像素元数量开方后除以4。

2.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，所述多路信号处理通道与所述多个传感器像素元的数量相等、且信号处理通道与传感器像素元一一对应；或

所述热电堆阵列还包括至少一个多路复用器，每个多路复用器的输入端连接一个以上所述传感器像素元、输出端连接一路所述信号处理通道，不同的多路复用器连接不同的信号处理通道；对于单个多路复用器，其连接的传感器像素元同时选通同时关断，以将选通的传感器像素元的传感器信号合并在一起送到连接的信号处理通道。

3.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，每路所述信号处理通道的模数转换器和前置放大器之间不设置低通滤波器。

4.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，所述前置放大器为套筒式或折叠共源共栅结构。

5.根据权利要求4所述的热电堆阵列，其特征在于，所述前置放大器的闭环增益为80～500。

6.根据权利要求4或5所述的热电堆阵列，其特征在于，所述前置放大器采用斩波稳定的调制方式。

7.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，所述模数转换器采用一阶单比特量化器反馈结构。

8.根据权利要求1或7所述的热电堆阵列，其特征在于，所述模数转换器的过采样率大于4096，所述模数转换器中的积分器为反相器型积分器。

9.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，集成在芯片上，所述热电堆阵列还包括两个以上的环境温度传感器，各所述环境温度传感器在所述芯片上分散布置。

10.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，各所述传感器像素元排列形成阵列；所述多路信号处理通道的前置放大器中，至少一部分前置放大器设于相邻传感器像素元之间的空隙处。

11.根据权利要求1所述的热电堆阵列，其特征在于，还包括多个参考像素元，传感器像素元排列形成的阵列在每一行或每一列中至少包括一个所述参考像素元，各所述参考像素元不接收外部温度信号；所述读出电路还包括补偿电路，用于将所述传感器像素元输出的传感器信号与同行或同列的参考像素元输出的传感器信号进行校准处理。

12.一种热电堆阵列的读出电路，应用于热电堆阵列，其特征在于，包括多路信号处理通道，每路信号处理通道包括：

前置放大器，用于将传感器信号放大，所述前置放大器为单级放大器；

delta-sigma模数转换器，输入端与所述前置放大器的输出端连接，所述模数转换器为delta-sigma模数转换器；

其中，每路所述信号处理通道用于对i个传感器像素元输出的所述传感器信号进行处理，i为正整数、且当所述多个传感器像素元的数量不小于256时，i不大于所述热电堆阵列的传感器像素元数量开方后除以4。