[发明专利]MEMS热电堆传感器的测试方法及系统

说明书

本发明涉及一种MEMS热电堆传感器的测试方法及系统。其包括微区光源以及显微成像系统，通过显微成像系统能观测到待测试MEMS热电堆传感器内所选择区域位置放大后的区域状态信息，并能根据所观察放大后的区域状态信息将微区光源产生的激光仅入射到待测试MEMS热电堆传感器内所选择的区域位置；利用微区光源对待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择区域位置进行所需的激光辐照后，采集待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择区域位置在相应激光辐照下的输出电压。本发明微区光源能精准定位，并实现对热电堆不同区域部位的直接辐照，以能获取热电堆不同区域部位的输出状态，从而为MEMS热电堆传感器的优化设计提供依据和指导。

技术领域

本发明涉及一种传感器的测试方法，尤其是一种MEMS热电堆传感器的测试方法及系统。

背景技术

热电堆传感器具有响应光谱宽、可靠性好等优点，因此，在非接触测温、工业控制、气体探测等领域具有广泛的应用。热电偶是热电堆传感器中的核心部件，热电偶的性能直接影响热电堆传感器的输出。在热电堆的实际制备过程中，热电偶材料的参数会受加工工艺过程的影响而发生变化；由于热偶条的结构尺寸一般为微米级或者纳米级，所以，单对热偶条的输出微小，这使得测量热电偶结构的输出变得困难。除此之外，对于热电堆器件来说，其微区的输出因为尺寸的原因难以测量。

获得器件内各局部结构的输出或热电堆微区的输出有助于衡量各局部结构对传感器整体输出结果的贡献，有助于研究热偶条长度、宽度与厚度与热偶条输出电压的关系，有助于评估热电堆器件的性能，有助于指导器件结构的优化设计。

当前针对热电堆器件的测试往往基于面黑体(尺寸一般为几个厘米)、大面积点黑体(一般为毫米级)等热源，由面黑体、大面积点黑体的特性可知，在测试时，无法获得热电偶结构、吸收区结构、热电偶-吸收区连接结构、热端、冷端、热端连接体等结构对热电堆器件输出的贡献，无法对这些结构的优化设计提供指导和帮助。

综上，目前缺少一种能有效实现对MEMS热电堆传感器内部结构或微区的测试方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种MEMS热电堆传感器的测试方法，其微区光源能精准定位，并实现对热电堆不同区域部位的直接辐照，以能获取热电堆不同区域部位的输出状态，从而为热电堆器件的优化设计提供依据和指导。

按照本发明提供的技术方案，所述MEMS热电堆传感器的测试方法，包括能辐射不同波长激光的微区光源以及与所述微区光源适配的显微成像系统，通过显微成像系统能观测到待测试MEMS热电堆传感器内所选择区域位置放大后的区域状态信息，并能根据所观察放大后的区域状态信息将微区光源产生的激光仅入射到待测试MEMS热电堆传感器内所选择的区域位置，且位于待测试MEMS热电堆传感器内所选择区域位置的激光光斑与待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择的区域位置适配；

利用微区光源对待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择区域位置进行所需的激光辐照后，采集待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择区域位置在相应激光辐照下的输出电压，以能得到待测试MEMS热电堆传感器内当前所选择区域位置在相应激光辐照下的输出测试状态。

微区光源包括能发射激光的激光光源，微区光源所发射激光的波长范围为10nm～5mm；微区光源所发射的激光入射到待测试MEMS热电堆传感器内所选择区域位置后形成激光光斑的大小为1μm～1mm。

微区光源所发射激光对MEMS热电堆传感器内所选择区域位置进行激光辐照时，所述激光辐照时间为1ms～30s；微区光源发射激光时的功率为1μW～1W。

所述显微成像系统还能提供测试中所需的照明光线，显微成像系统还与显微系统处理器电连接，通过显微系统处理器能显示输出利用显微成像系统观察待测试MEMS热电堆传感器内所选择区域位置放大后的区域状态信息。