【应用】II-VI Marlow单级/多级热电模块助力消除激光器工作过程中产生的废热，提高手势识别的精度

时间： 2019-07-08 来源：II-VI Marlow

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单级热电冷却器,多级热电冷却器,NL2011T-01AC,NL2012T-01AC

在以前的家电设备中，我们一般选择使用按钮或者遥控器来进行相应的控制。这种方法虽有效，但是仍不是非常方便。随着技术的进步以及需求的增长，手势识别应用在家电设备中日益普遍。原理上，手势识别是在计算机科学中通过数学算法来识别来自人的身体各部位的运动，但一般是指脸部和手的运动。用户可以使用简单的手势来控制或与设备交互，让计算机理解人类的行为。手势识别的过程如图1所示。

图1 手势识别的过程

在手势识别技术获取图像的技术上，根据手势识别的硬件实现上，一般可以有以下三种方式：1、结构光；2、光飞时间；3、多角成像。本文着重推荐的是第一种方式-结构光方式来实现手势识别。这种方式是在硬件结构中夹在一个激光器，，如图2中所示的手势识别设备常用的VCSEL激光器；在激光器外面放置一个光栅，从而对激光进行折射，从而使得激光在人体上的落点产生位移，通过图样的位移变化最终计算出当前的手势。

图2 手势识别设备中常用的VCSEL激光器

在结构光的手势识别技术中，激光器是一个核心器件。因此，激光器的稳定性和可靠性是手势识别技术的前提之一，而影响激光器的一个重要参数就是温度。在激光器工作时，会产生大量的热，进而影响激光器的输出功率和寿命，造成激光波长的不稳定，最终造成手势识别的失败。为了保证激光器始终处于一个恒定的温度环境中， II-VI MARLOW推出了单级热电模块和多级热电模块，应用在家电设备的手势识别设备中，保证激光器能够长时间地稳定工作。相应的解决方案如图3所示。

图3 基于II-VI Marlow单级热电模块和多级热电模块的解决方案

本方案中推荐使用的是II-VI Marlow单级热电模块和多级热电模块，其中单级热电模块最大可以达到+76℃的ΔTmax，而多级热电模块可以达到+86至+130℃的ΔTmax，家电手势识别设备工程师可以根据设计需求自行选择合适的热电模块。表1是各个型号多级热电模块的电气参数。单级热电模块的型号众多，电气参数略有不同。

表1 多级热电模块的电气参数

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NL1020T-01AC	TEC 单级制冷片	72	64	0.9	1.8	0.8	0.16	0.16	0.16	0.16	0.085