本公開(kāi)涉及測(cè)定物體的溫度的溫度傳感器和使用該溫度傳感器的裝置以及溫度測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：作為測(cè)定食品等物體的溫度的溫度傳感器，在烹調(diào)裝置等中使用紅外線傳感器。專利文獻(xiàn)1的紅外線傳感器信號(hào)的修正方法具有第一修正步驟和第二修正步驟。第一修正步驟具有與基于環(huán)境溫度的補(bǔ)償修正量A相加或相減的步驟。第二修正步驟在第一修正步驟之后進(jìn)行，具有與基于環(huán)境溫度的修正系數(shù)B相乘的步驟。當(dāng)從測(cè)定對(duì)象物輻射的紅外線到達(dá)紅外線傳感器部時(shí)，與紅外線能量對(duì)應(yīng)的紅外線傳感器信號(hào)SIR作為電壓值輸出。在第一修正步驟中，將根據(jù)環(huán)境溫度求出的補(bǔ)償修正量A與紅外線傳感器信號(hào)SIR進(jìn)行相加或相減，從而得到第一修正信號(hào)。在此，補(bǔ)償修正量A是根據(jù)紅外線傳感器裝置的紅外線傳感器部的種類和環(huán)境溫度的函數(shù)來(lái)確定的修正量。補(bǔ)償修正量A用包含環(huán)境溫度的3次和/或2次的項(xiàng)的函數(shù)表示。關(guān)于補(bǔ)償修正量A，例如在環(huán)境溫度不同的多個(gè)條件下對(duì)恒定溫度的測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行測(cè)定。然后，根據(jù)此時(shí)的紅外線傳感器信號(hào)在橫軸標(biāo)示環(huán)境溫度，并在縱軸標(biāo)示紅外線傳感器信號(hào)，從而作為環(huán)境溫度的函數(shù)而得到補(bǔ)償修正量A。即，確定各環(huán)境溫度下的補(bǔ)償修正量A。接著，當(dāng)作為第二修正步驟將第一修正信號(hào)與根據(jù)環(huán)境溫度求出的修正系數(shù)B相乘時(shí)，可得到相對(duì)于環(huán)境溫度大致恒定的第二修正信號(hào)。在此，修正系數(shù)B是沒(méi)有單位的系數(shù)，與將第一修正信號(hào)與補(bǔ)償修正量A進(jìn)行相加或相減之后得到的信號(hào)進(jìn)行相乘。公開(kāi)了如下內(nèi)容，即，通過(guò)像上述那樣進(jìn)行兩個(gè)階段的修正，從而進(jìn)行基于環(huán)境溫度的修正。此外，專利文獻(xiàn)2的溫度傳感器具備紅外線傳感器、熱敏電阻、以及運(yùn)算部。紅外線傳感器由熱電堆構(gòu)成，并將熱能變換為電能。熱敏電阻測(cè)定紅外線傳感器的溫度。運(yùn)算部由IC元件構(gòu)成，基于紅外線傳感器和熱敏電阻的輸出電壓來(lái)運(yùn)算作為測(cè)定對(duì)象的物體的溫度。在該紅外線傳感器中，利用熱敏電阻測(cè)定紅外線傳感器的溫度，并基于熱敏電阻的輸出電壓對(duì)紅外線傳感器的輸出電壓進(jìn)行修正。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-78160號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2012-13517號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本公開(kāi)的溫度傳感器具備第一紅外線測(cè)定單元、第二紅外線測(cè)定單元、以及運(yùn)算部。第一紅外線測(cè)定單元測(cè)定從物體輻射的紅外線，并輸出第一電壓。第二紅外線測(cè)定單元測(cè)定從物體的周邊輻射的紅外線，并輸出第二電壓。運(yùn)算部根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體的輸出溫度，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體的周邊溫度，并根據(jù)周邊溫度對(duì)輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體的溫度。此外，本公開(kāi)的裝置除了具備上述溫度傳感器以外，還具備按照來(lái)自運(yùn)算部的修正信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)作部。此外，在本公開(kāi)的溫度測(cè)定方法中，測(cè)定從物體輻射的紅外線，并輸出第一電壓，測(cè)定從物體的周邊輻射的紅外線，并輸出第二電壓，根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體的輸出溫度，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體的周邊溫度，根據(jù)周邊溫度對(duì)輸出溫度進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體的溫度。附圖說(shuō)明圖1是基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的剖視圖。圖2是基于本實(shí)施方式的、去掉封裝件蓋的狀態(tài)下的溫度傳感器的立體圖。圖3是基于本實(shí)施方式的、從開(kāi)口部觀察的封裝件蓋的立體圖。圖4是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的裝置的剖視圖。圖5是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器的主要部分頂視圖。圖6是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器的主要部分頂視圖。圖7是圖6的線7-7處的剖視圖。圖8是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器的等效電路圖。圖9是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的裝置的框圖。圖10是示出基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的探測(cè)區(qū)域的圖。圖11是示出在基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的修正中使用的高斯濾波器的圖。圖12是示出在基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的修正中使用的二次微分濾波器的圖。圖13是示出基于本實(shí)施方式的溫度傳感器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。具體實(shí)施方式在以往的溫度傳感器中，修正的方法復(fù)雜。此外，因?yàn)槭褂酶叽蔚暮瘮?shù)，所以運(yùn)算處理復(fù)雜，且處理時(shí)間長(zhǎng)。因此，需要高性能的運(yùn)算電路。進(jìn)而，難以充分反映物體的周邊溫度的影響。(實(shí)施方式)以下，使用附圖對(duì)本實(shí)施方式的溫度傳感器進(jìn)行說(shuō)明。圖1是基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的剖視圖。圖2是基于本實(shí)施方式的、去掉封裝件蓋25的狀態(tài)下的溫度傳感器1的立體圖。圖3是基于本實(shí)施方式的、從開(kāi)口部觀察的封裝件蓋25的立體圖。圖4是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的裝置5的剖視圖。圖5是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器2的主要部分頂視圖。圖6是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器2的主要部分頂視圖。圖7是圖6的線7-7處的剖視圖。圖8是基于本實(shí)施方式的紅外線傳感器2的等效電路圖。圖9是具有基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的裝置5的框圖。另外，為了使結(jié)構(gòu)易懂，在圖5、圖6中省略了層間絕緣膜44和鈍化膜46。本公開(kāi)的溫度傳感器1具備第一紅外線測(cè)定單元、第二紅外線測(cè)定單元、以及運(yùn)算部7。第一紅外線測(cè)定單元測(cè)定從物體6輻射的紅外線，并輸出第一電壓(輸出電壓)。第二紅外線測(cè)定單元測(cè)定從物體6的周邊輻射的紅外線，并輸出第二電壓(輸出電壓)。運(yùn)算部7根據(jù)第一電壓計(jì)算出物體6的輸出溫度Tout，根據(jù)第二電壓計(jì)算出物體6的周邊溫度Tamb，并根據(jù)周邊溫度Tamb對(duì)輸出溫度Tout進(jìn)行修正，從而計(jì)算出物體6的溫度Tobj。另外，在本實(shí)施方式中，紅外線傳感器2兼用作第一紅外線測(cè)定單元和第二紅外線測(cè)定單元。但是，也可以使用獨(dú)立的紅外線傳感器來(lái)構(gòu)成第一紅外線測(cè)定單元和第二紅外線測(cè)定單元。以下，對(duì)溫度傳感器1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。溫度傳感器1具有紅外線傳感器2(紅外線測(cè)定單元)和運(yùn)算部7。運(yùn)算部7具有IC元件3。紅外線傳感器2和運(yùn)算部7容納在封裝件4中。溫度傳感器1裝配到裝置5(參照?qǐng)D4)。紅外線傳感器2測(cè)定物體6的溫度，并輸出輸出信號(hào)。運(yùn)算部7對(duì)來(lái)自紅外線傳感器2的輸出信號(hào)進(jìn)行修正，并向設(shè)置于裝置5的動(dòng)作部8發(fā)送修正信號(hào)。動(dòng)作部8按照來(lái)自運(yùn)算部7的修正信號(hào)使裝置5動(dòng)作。另外，在本實(shí)施方式中，將溫度傳感器1的探測(cè)區(qū)域70(參照?qǐng)D10)、和測(cè)定對(duì)象的物體6的與溫度傳感器1對(duì)置的面設(shè)為正方形。而且，在圖4中，將被探測(cè)的測(cè)定對(duì)象的物體6的面積S1的一邊設(shè)為邊P1，并將與溫度傳感器1的探測(cè)區(qū)域70對(duì)應(yīng)的面積S2的一邊設(shè)為邊P2。如圖1所示，封裝件4具有封裝件主體24和封裝件蓋25。封裝件主體24具有電磁屏蔽層32和由絕緣材料構(gòu)成的基體30。紅外線傳感器2和運(yùn)算部7橫向并列地安裝在基體30。封裝件蓋25與封裝件主體24氣密地接合，以便將紅外線傳感器2和運(yùn)算部7包圍。封裝件蓋25由金屬帽26和紅外線透射構(gòu)件28構(gòu)成。金屬帽26設(shè)置在封裝件主體24的表面。在金屬帽26的與紅外線傳感器2對(duì)應(yīng)的部位，形成有開(kāi)口部27。紅外線透射構(gòu)件28將開(kāi)口部27堵塞，并且使紅外線透射。在紅外線傳感器2的上方配置有紅外線透射構(gòu)件28。紅外線透射構(gòu)件28由透鏡構(gòu)成。紅外線透射構(gòu)件28使紅外線向紅外線傳感器2匯聚。另外，雖然在本實(shí)施方式中作為紅外線透射構(gòu)件28使用了透鏡，但是紅外線透射構(gòu)件28不限于透鏡，例如，也可以是平板狀的物質(zhì)。紅外線傳感器2具有像素部13(非接觸式紅外線探測(cè)元件)、布線部(未圖示)、以及端子部(未圖示)。像素部13具有熱型紅外線檢測(cè)部11和像素切換部40。在熱型紅外線檢測(cè)部11埋設(shè)有作為熱電變換部的感溫部10。感溫部10由熱電堆構(gòu)成，將從作為測(cè)定對(duì)象的物體輻射的紅外線所產(chǎn)生的熱能變換為電能。像素切換部40由MOS晶體管12構(gòu)成，用于導(dǎo)出感溫部10的輸出電壓。像素部13在半導(dǎo)體基板14上配置為a行b列的一維狀或二維狀。另外，如圖8所示，在本實(shí)施方式中，對(duì)像素部13由8行8列(a＝8、b＝8)構(gòu)成的例子進(jìn)行說(shuō)明。但是，像素部13不限于8行8列，只要是a行b列(a≥1、b≥1)即可。即，像素部13也可以是一個(gè)。此外，紅外線傳感器2可以不固定于基體30，而是能夠移動(dòng)的。特別是，在像素部13為一個(gè)的情況(a＝1、b＝1)等像素部13的數(shù)目少的情況下，優(yōu)選不將紅外線傳感器2固定，而使其進(jìn)行往返移動(dòng)等動(dòng)作。通過(guò)這樣，從而與將紅外線傳感器2固定的情況相比，能夠使能由紅外線傳感器2探測(cè)的面積變廣。像這樣，即使在像素部13的數(shù)目少的情況下，也能夠通過(guò)使紅外線傳感器2移動(dòng)，從而得到本實(shí)施方式的效果。熱型紅外線檢測(cè)部11具有支承部34和檢測(cè)部36。支承部34由第一薄膜構(gòu)造部16、紅外線吸收部17、層間絕緣膜44、以及鈍化膜46層疊而構(gòu)成。第一薄膜構(gòu)造部16由硅氧化膜形成。紅外線吸收部17由硅氮化膜形成。支承部34形成在半導(dǎo)體基板14之上且形成在空腔部15的周邊。檢測(cè)部36由第一薄膜構(gòu)造部16、紅外線吸收部17、感溫部10(或者紅外線吸收層50)、層間絕緣膜44、以及鈍化膜46層疊而構(gòu)成。檢測(cè)部36形成在半導(dǎo)體基板14的上方。在檢測(cè)部36與半導(dǎo)體基板14之間形成有空腔部15。即，在檢測(cè)部36的正下方形成有空腔部15。在紅外線吸收部17中，紅外線被吸收。通過(guò)形成紅外線吸收層50，從而可抑制第一薄膜構(gòu)造部16的翹曲。第一薄膜構(gòu)造部16被多個(gè)線狀的狹縫19分離為多個(gè)第二薄膜構(gòu)造部18。第二薄膜構(gòu)造部18配置在空腔部15的上部。相鄰的第二薄膜構(gòu)造部18彼此通過(guò)連結(jié)片38連結(jié)(參照?qǐng)D5)。在MOS晶體管12中，在形成在半導(dǎo)體基板14的表面的第一導(dǎo)電型的阱區(qū)域(未圖示)內(nèi)，分離地形成有第二導(dǎo)電型的源極區(qū)域(未圖示)和第二導(dǎo)電型的漏極區(qū)域(未圖示)。在本實(shí)施方式中，阱區(qū)域構(gòu)成溝道形成用區(qū)域(未圖示)。在圖8的等效電路圖中，用電阻的圖記號(hào)表示感溫部10。紅外線傳感器2具備經(jīng)由MOS晶體管12的源極區(qū)域-漏極區(qū)域連接各列的8個(gè)(b個(gè))像素部13的感溫部10的一端的8根(b根)第一布線20。此外，在紅外線傳感器2中，為了防止在各MOS晶體管12的柵極電極與源極電極之間施加過(guò)電壓，而具備將陰極與第二布線21的每一個(gè)連接的多個(gè)齊納二極管29。在齊納二極管29中，在第一擴(kuò)散區(qū)域形成有陽(yáng)極電極(未圖示)，在第二擴(kuò)散區(qū)域形成有兩個(gè)陰極電極(未圖示)。齊納二極管29的陽(yáng)極電極與第五焊盤Vzd電連接。齊納二極管29的一個(gè)陰極電極經(jīng)由一個(gè)第二布線21與連接到第二布線21的MOS晶體管12的柵極電極電連接。齊納二極管29的另一個(gè)陰極電極與連接到第二布線21的第二焊盤Vsel1～Vsel8中的一個(gè)電連接。此外，紅外線傳感器2具備連接了半導(dǎo)體基板14的基板偏壓用的第六焊盤Vsu。此外，紅外線傳感器2具備8根(a根)第二布線21、8根(b根)第三布線22、以及8根(b根)第四布線23。8根第二布線21形成在各行的每一個(gè)。8根第三布線22與各行的MOS晶體管12的阱區(qū)域連接。8根第四布線23與各列的8個(gè)感溫部10的另一端連接。紅外線傳感器2具備8個(gè)(b個(gè))第一焊盤Vout1～Vout8、8個(gè)(a個(gè))第二焊盤Vsel1～Vsel8、第三焊盤Vch、以及第四焊盤Vrefin。8個(gè)第一焊盤Vout1～Vout8是輸出用的，分別連接有第一布線20。8個(gè)第二焊盤Vsel1～Vsel8是像素部13選擇用的，分別連接有第二布線21。在第三焊盤Vch連接有第三布線22。第四焊盤Vrefin是基準(zhǔn)偏壓用的，通連接有第四布線23。通過(guò)上述的結(jié)構(gòu)，紅外線傳感器2以時(shí)序方式讀出全部的感溫部10的輸出電壓。即，對(duì)用于選擇各像素部13的第二焊盤Vsel1～Vsel8的電位進(jìn)行控制，使得MOS晶體管12依次成為導(dǎo)通狀態(tài)，從而依次讀出各個(gè)像素部13的輸出電壓。運(yùn)算部7具有基于紅外線傳感器2的輸出電壓來(lái)運(yùn)算測(cè)定對(duì)象的物體的溫度的IC元件3。接著，對(duì)使用了溫度傳感器1的物體溫度的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。圖10是示出基于本實(shí)施方式的溫度傳感器1的探測(cè)區(qū)域70的圖。在圖10中，示出了與物體6的面積S1對(duì)應(yīng)的面積SS1和探測(cè)區(qū)域70。探測(cè)區(qū)域70內(nèi)的編號(hào)與紅外線傳感器2的各像素部13對(duì)應(yīng)。另外，在本實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)中，在與溫度傳感器1相距200mm的位置，作為物體6設(shè)置有大小為10000mm2的黑體爐。然后，測(cè)定該黑體爐的溫度。將從紅外線傳感器2輸出到運(yùn)算部7的輸出電壓設(shè)為Vout，并將A、B、C作為系數(shù)，使用以下的數(shù)學(xué)式3計(jì)算出輸出溫度Tout。另外，關(guān)于根據(jù)輸出電壓推導(dǎo)出輸出溫度的運(yùn)算的細(xì)節(jié)，記載于日本特開(kāi)2012-13517。[數(shù)學(xué)式3]使用數(shù)學(xué)式3，并使用假定紅外線傳感器2的輸出電壓Vout與紅外線傳感器2的吸收能量密度和紅外線傳感器2的輻射能量密度的差分成比例而求出的運(yùn)算式，對(duì)物體6的溫度Tobj進(jìn)行運(yùn)算，其中，紅外線傳感器2的吸收能量密度按照普朗克的輻射定律來(lái)表示，并依賴于物體6的溫度Tobj，紅外線傳感器2的輻射能量密度按照斯蒂芬-玻耳茲曼定律來(lái)表示，并依賴于紅外線傳感器2的溫度。由此，能夠提高物體6的溫度Tobj的檢測(cè)精度。使用假定與紅外線傳感器2的吸收能量密度和輻射能量密度的差分成比例而得到的運(yùn)算式，對(duì)物體6的Vout進(jìn)行運(yùn)算。Tobj通過(guò)數(shù)學(xué)式3使用紅外線傳感器2的輸出電壓Vout來(lái)表示。吸收能量密度由依賴于物體6的溫度Tobj的普朗克的輻射定律來(lái)表示。輻射能量密度按照斯蒂芬-玻耳茲曼定律來(lái)表示，并依賴于紅外線傳感器2的溫度。作為由紅外線傳感器2檢測(cè)到的溫度，計(jì)算出輸出溫度Tout。但是，在實(shí)際的紅外線傳感器2中，如圖4、圖10所示，在測(cè)定對(duì)象的物體6的面積S1小于紅外線傳感器2的探測(cè)區(qū)域70的面積S2的情況下，不僅檢測(cè)出測(cè)定對(duì)象的物體6的溫度，還檢測(cè)出物體6的周邊的溫度。因此，紅外線傳感器2的輸出溫度Tout中不僅包含物體6的物體溫度Tobj，而且包含物體6的周邊溫度Tamb。因此，當(dāng)僅用紅外線傳感器2的輸出溫度Tout計(jì)算出物體6的溫度時(shí)，會(huì)與物體6的實(shí)際的溫度產(chǎn)生偏差。而且，物體溫度Tobj與周邊溫度Tamb之差越大，該偏差的大小也越大。在本實(shí)施方式中，通過(guò)使用周邊溫度Tamb進(jìn)行修正，從而能夠準(zhǔn)確地測(cè)定物體6的物體溫度Tobj。在本實(shí)施方式中，紅外線傳感器2由8行8列的像素部13構(gòu)成，并根據(jù)像素部13的輸出電壓計(jì)算出紅外線傳感器2的輸出溫度Tout和物體6的周邊溫度Tamb。如圖10所示，設(shè)在8行8列的像素部13的探測(cè)區(qū)域70之中物體6的大小為5行3列左右，在以下對(duì)輸出溫度Tout和周邊溫度Tamb的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。將在圖10所示的紅外線傳感器2的探測(cè)區(qū)域70的四角、即在探測(cè)區(qū)域A1、A8、A57、A64(以下，設(shè)為周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb)中檢測(cè)的溫度作為周邊溫度Tamb。然后，計(jì)算出在探測(cè)區(qū)域A1、A8、A57、A64以外的探測(cè)區(qū)域(以下，設(shè)為物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj)中檢測(cè)的溫度，輸出溫度Tout。首先，對(duì)輸出溫度Tout的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。在要計(jì)算出輸出溫度Tout的探測(cè)區(qū)域之中，獲取包含探測(cè)區(qū)域A4的列、即獲取由探測(cè)區(qū)域A4、A12、A20、A28、A36、A44、A52、A60構(gòu)成的列(以下，設(shè)為判定列L)的輸出電壓。在此，在對(duì)判定列L的各像素的輸出電壓進(jìn)行了比較時(shí)，在判定列L的中央部的輸出電壓大于兩端的輸出電壓的情況下，即，在探測(cè)區(qū)域A28、A36的輸出電壓大于探測(cè)區(qū)域A4、A60的輸出電壓的情況下，判定為物體6的溫度比物體6的周邊的溫度高。另一方面，在對(duì)判定列L的各像素的輸出電壓進(jìn)行了比較時(shí)，在判定列L的中央部的輸出電壓小于兩端的輸出電壓的情況下，即，在探測(cè)區(qū)域A28、A36的輸出電壓小于探測(cè)區(qū)域A4、A60的輸出電壓的情況下，判定為物體6的溫度比周邊的溫度低。在此，在判定列L的結(jié)果中，在中央部的輸出電壓大于兩端的輸出電壓的情況下，將根據(jù)物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj之中的、輸出電壓為最大的像素的輸出電壓導(dǎo)出的溫度作為輸出溫度Tout。此外，在判定列L的結(jié)果中，在中央部的輸出電壓小于兩端的輸出電壓的情況下，將根據(jù)物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj之中的、輸出電壓為最小的像素的輸出電壓導(dǎo)出的溫度設(shè)為輸出溫度Tout。像這樣，通過(guò)計(jì)算出輸出溫度Tout，從而無(wú)論在物體6的溫度比周邊的溫度高的情況下，還是在物體6的溫度比周邊的溫度低的情況下，均可決定輸出溫度Tout。另外，還考慮如下情況，即，物體6置于物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj的端部，而不是置于中央，在判定列L的結(jié)果中，不能判定物體6的溫度比周邊的溫度高還是低。在這種情況下，例如，只要將探測(cè)區(qū)域A25～A32作為判定行進(jìn)行判定，或者將其它列作為第二判定列L進(jìn)行判定即可。即，判定列L不限于探測(cè)區(qū)域A4、A12、A20、A28、A36、A44、A52、A60，也可以使用其它行、其它列。此外，在存在多個(gè)測(cè)定對(duì)象的物體6的情況下，根據(jù)要進(jìn)行判定的列的不同而有如下情況，即，中央部的輸出大于兩端的輸出的情況和中央部的輸出小于兩端的輸出的情況同時(shí)存在。即，在判定列之中，或者，根據(jù)判定列的選擇方式的不同，輸出的最大值、最小值存在多個(gè)。在這種情況下，只要對(duì)全部的探測(cè)區(qū)域按照以下的過(guò)程將多個(gè)物體分離，并對(duì)每個(gè)物體計(jì)算出物體6的溫度即可。首先，對(duì)逐個(gè)探測(cè)區(qū)域執(zhí)行高斯濾波器。由此使探測(cè)區(qū)域的數(shù)據(jù)平滑化。在圖11示出高斯濾波器的例子。在該例子中，將圖11的高斯濾波器之中的值分別與某個(gè)探測(cè)區(qū)域的值相乘，并將它們?nèi)肯嗉?，將得到的值作為某個(gè)探測(cè)區(qū)域的值。接著，執(zhí)行圖12所示的二次微分濾波器。通過(guò)二次微分濾波器能夠提取在多個(gè)物體之間存在的溫度拐點(diǎn)，并將被溫度拐點(diǎn)包圍的部分檢測(cè)為物體。接著，對(duì)檢測(cè)為物體6的部分分別計(jì)算出溫度。在存在多個(gè)測(cè)定對(duì)象的物體6的情況下，只要像上述那樣計(jì)算出物體6的溫度即可。接著，對(duì)周邊溫度Tamb的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。周邊溫度Tamb基于周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb的輸出電壓進(jìn)行計(jì)算。具體地，計(jì)算出根據(jù)周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb的探測(cè)區(qū)域A1、A8、A57、A64的輸出電壓之中的、除最大值和最小值以外的剩余的兩個(gè)探測(cè)區(qū)域的輸出電壓的平均值導(dǎo)出的溫度，將其作為周邊溫度Tamb。通過(guò)像這樣計(jì)算出周邊溫度Tamb，從而即使例如用周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb的一部分的像素來(lái)探測(cè)物體6的溫度，也能夠準(zhǔn)確地探測(cè)周邊溫度Tamb。另外，也可以將像素部13的外周全部用作周邊溫度的探測(cè)區(qū)域。但是，在該情況下，物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj會(huì)變狹小。在本實(shí)施方式中，使用一個(gè)紅外線傳感器2求出輸出溫度Tout和周邊溫度Tamb。但是，也可以使用兩個(gè)紅外線傳感器分別測(cè)定輸出溫度Tout和周邊溫度Tamb。即，可以用第一紅外線傳感器(第一紅外線測(cè)定單元)計(jì)算出輸出溫度Tout，并用第二紅外線傳感器(第二紅外線測(cè)定單元)計(jì)算出周邊溫度Tamb。在該情況下，只要朝向不檢測(cè)物體6的溫度的方向(例如，天花板、墻壁等)設(shè)置第二紅外線傳感器即可。此外，為了測(cè)定周邊溫度Tamb，也可以使用熱敏電阻等。此外，在本實(shí)施方式中，作為周邊溫度Tamb的計(jì)算方法，對(duì)周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb的輸出電壓之中除最大值和最小值以外的剩余的兩個(gè)探測(cè)區(qū)域的輸出電壓取平均而計(jì)算出周邊溫度Tamb。但是，不限于此，例如，也可以根據(jù)周邊溫度探測(cè)區(qū)域Famb的全部的輸出電壓的平均值計(jì)算出周邊溫度Tamb。此外，在本實(shí)施方式中，示出了像素部13配置為8行8列的二維狀的例子。但是，像素部13也可以配置為一維狀。即，關(guān)于像素部13，在a行b列中，可以是a＝1或b＝1。在像素部13配置為一維狀的情況下，只要將在與兩端的像素部對(duì)應(yīng)的探測(cè)區(qū)域中檢測(cè)的溫度作為周邊溫度Tamb即可。然后，將在與兩端的像素部以外的像素部對(duì)應(yīng)的探測(cè)區(qū)域中檢測(cè)的溫度作為輸出溫度Tout即可。在圖13示出像上述那樣求出的輸出溫度Tout和物體溫度Tobj的關(guān)系。在圖13中，將在本實(shí)驗(yàn)中使用的10000mm2的物體6的大小設(shè)為中，示出了將物體的大小變更為大、中、小的結(jié)果。利用數(shù)學(xué)式3計(jì)算出輸出溫度Tout。此外，在本實(shí)驗(yàn)中，物體6是黑體爐，因此輸出溫度Tout是已知的。根據(jù)圖13可明了，輸出溫度Tout像數(shù)學(xué)式4那樣表示為物體溫度Tobj的一次式。[數(shù)學(xué)式4]Tout＝d·Tobj+e在此，根據(jù)圖13可知，當(dāng)物體的大小改變時(shí)，斜率d和截距e也改變。斜率d使用物體6的一邊的長(zhǎng)度A、物體6的面積A2、常數(shù)d1、d2、d3像數(shù)學(xué)式5那樣由A的二次式來(lái)表示。[數(shù)學(xué)式5]d＝d1·A2+d2·A+d3同樣地，截距e使用常數(shù)e1、e2、e3像數(shù)學(xué)式6那樣由大小A的二次式來(lái)表示。[數(shù)學(xué)式6]e＝e1·A2+e2·A+e3在像數(shù)學(xué)式5、數(shù)學(xué)式6那樣表示了斜率d和截距e的情況下，可以將Tout看作一次式，因此系數(shù)e1、e2、e3能夠像由數(shù)學(xué)式7、數(shù)學(xué)式8、數(shù)學(xué)式9表示的那樣使用常數(shù)e11、e12、e21、e22、e31、e32由周邊溫度Tamb的一次式來(lái)表示。[數(shù)學(xué)式7]e1＝e11·Tamb+e12[數(shù)學(xué)式8]e2＝e21·Tamb+e22[數(shù)學(xué)式9]e3＝e31·Tamb+e32通過(guò)將數(shù)學(xué)式5～數(shù)學(xué)式9代入到數(shù)學(xué)式4，從而可得到數(shù)學(xué)式2。即，通過(guò)使用物體6的面積A2、物體6的一邊的長(zhǎng)度A、周邊溫度Tamb、常數(shù)d1、d2、d3、e11、e12、e21、e22、e31、e32對(duì)輸出溫度Tout進(jìn)行修正，從而能夠?qū)⑽矬w溫度Tobj表示為數(shù)學(xué)式2。[數(shù)學(xué)式2]其中，將以實(shí)驗(yàn)方式來(lái)求出常數(shù)d1、d2、d3、e11、e12、e21、e22、e31、e32的結(jié)果的一個(gè)例子示于表1。[表1]d1-0.00000194d20.00159676d30.66484689e110.00000207e12-0.00001095e21-0.001735e220.011537e310.3695e32-2.8664如表1所示，常數(shù)d1、d2與常數(shù)d3相比為1/100以下，常數(shù)e11、e12、e21、e22與常數(shù)e32相比為1/100以下。因此，省略常數(shù)d1、d2、e11、e12、e21、e22，將物體溫度Tobj表示為數(shù)學(xué)式1。即，通過(guò)對(duì)輸出溫度Tout進(jìn)行修正，從而物體溫度Tobj可由數(shù)學(xué)式1來(lái)表示。[數(shù)學(xué)式1]像這樣，通過(guò)使用以實(shí)驗(yàn)方式求出的常數(shù)d3、e31、e32和周邊溫度Tamb對(duì)輸出溫度Tout進(jìn)行修正，從而能夠以簡(jiǎn)單的運(yùn)算高精度地計(jì)算出物體溫度Tobj。如上所述，通過(guò)省略常數(shù)d1、d2、e11、e12、e21、e22，從而能夠像數(shù)學(xué)式1那樣通過(guò)簡(jiǎn)單的修正高精度地計(jì)算出物體溫度Tobj。但是，也可以使用數(shù)學(xué)式2計(jì)算出物體溫度Tobj。當(dāng)使用數(shù)學(xué)式2時(shí)，運(yùn)算會(huì)變得復(fù)雜，但是能夠使用物體6的一邊的長(zhǎng)度A和面積A2計(jì)算出物體溫度Tobj。因此，能夠以更高精度測(cè)定物體溫度Tobj。作為測(cè)定物體6的大小的方法，例如，可考慮根據(jù)溫度傳感器1所給出的物體溫度探測(cè)區(qū)域Fobj的各像素部的輸出電壓來(lái)計(jì)算出物體6的大小的方法。此外，也可以與溫度傳感器1分開(kāi)設(shè)置對(duì)物體6的大小進(jìn)行測(cè)定的其它傳感器。如上所述，可以設(shè)置用于測(cè)定物體6的大小的物體尺寸獲取單元。此外，在根據(jù)溫度傳感器1的使用條件在某種程度上已經(jīng)知道物體的大小的情況下，也可以將溫度傳感器1的使用條件下的物體6的平均的大小預(yù)先記錄在運(yùn)算部7中來(lái)作為物體尺寸獲取單元，并使用平均的大小對(duì)物體溫度Tobj進(jìn)行運(yùn)算。通過(guò)這樣，即使不設(shè)置對(duì)物體的大小進(jìn)行測(cè)定的單元，與使用數(shù)學(xué)式1對(duì)物體溫度Tobj進(jìn)行運(yùn)算時(shí)相比，也能夠以更高精度測(cè)定物體溫度Tobj。另外，關(guān)于本實(shí)施方式中的基于數(shù)學(xué)式2的運(yùn)算，只要在253K(-20℃)以上、且373K(100℃)以下的范圍內(nèi)，運(yùn)算值與實(shí)驗(yàn)值就會(huì)很好地一致，可得到0.99以上的相關(guān)系數(shù)。另外，在本實(shí)施方式中，將進(jìn)行物體溫度Tobj的運(yùn)算的運(yùn)算部7設(shè)置于溫度傳感器1。但是，不限于此，例如，也可以不將運(yùn)算部7設(shè)置在溫度傳感器1，而設(shè)為其它結(jié)構(gòu)。例如，也可以將運(yùn)算部7設(shè)置在基于溫度傳感器1的測(cè)定結(jié)果而動(dòng)作的微波爐等裝置的微型計(jì)算機(jī)等中。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，本公開(kāi)能夠使用低次的函數(shù)對(duì)物體的溫度進(jìn)行運(yùn)算。因此，能夠高效地且高精度地測(cè)定物體的溫度。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本公開(kāi)的溫度傳感器使用測(cè)定對(duì)象的物體的周邊溫度，進(jìn)而使用物體的大小來(lái)進(jìn)行修正，從而能夠高精度地測(cè)定物體溫度。因此，在微波爐等測(cè)定物體的溫度并對(duì)物體進(jìn)行加熱的烹調(diào)裝置等中特別有用。附圖標(biāo)記說(shuō)明1溫度傳感器2紅外線傳感器3IC元件4封裝件5裝置6物體7運(yùn)算部8動(dòng)作部10感溫部11熱型紅外線檢測(cè)部12MOS晶體管13像素部14半導(dǎo)體基板15空腔部16第一薄膜構(gòu)造部17紅外線吸收部18第二薄膜構(gòu)造部19狹縫20第一布線21第二布線22第三布線23第四布線24封裝件主體25封裝件蓋26金屬帽27開(kāi)口部28紅外線透射構(gòu)件29齊納二極管30基體32電磁屏蔽層34支承部36檢測(cè)部38連結(jié)片40像素切換部44層間絕緣膜46鈍化膜50紅外線吸收層70、A1～A64探測(cè)區(qū)域當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3