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技術幹貨l紅外額溫槍方案芯片功能介紹

2020-05-12
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新冠肺炎疫情仍在全球蔓延,防疫物資與(yu) 醫療設備是防治病毒的關(guan) 鍵,其中紅外額溫槍因其便攜,檢測快速的特點,被廣泛應用在各個(ge) 領域。

今天來介紹下紅外額溫槍芯片的應用方案。

圖片1.png 

 手持紅外額溫槍框圖中,以電池采用9V為(wei) 例,先通過一個(ge) 高壓LDO  RS3002 把電池電壓轉為(wei) 3V,供整個(ge) 係統使用,包括為(wei)  MCU,背光燈,運放 等器件供電,然後再用一個(ge) 低功耗LDO  RS3236 從(cong) 3V 降為(wei) 1.5V,這樣做的目的是給熱電堆提供一個(ge) 參考電壓,讓整個(ge) 測量溫度範圍可以擴大。為(wei) 了在不同的環境溫度下能夠計算正確,MCU 還必須要讀取當前的環境溫度,實現方式是通過讀取熱電堆內(nei) 部的NTC 電阻與(yu) 固定100kΩ 電阻分壓的電壓點來計算的。

 RS3002 的主要特點是:

◆ 寬輸入電壓範圍:2.5V~36V,適用於(yu) 常見的9V 電池輸入;

◆ 輸出電流持續:150mA

◆ 超低靜態電流:2.5uA

◆ 低壓差:10mV/mA

◆ 超高PSRR54dB@1KHz

◆ 輸出電壓精度可選:1% 或者2.5%

◆ 多種固定輸出電壓可選,有SOT-23SOT-89-3SOT-23-5 封裝可選。

 RS3236 的主要特點是:

◆ 寬輸入電壓範圍:1.7V~7.5V,支持節幹電池輸入;

◆ 內(nei) 部最大輸出限流點:>500mA

◆ 超低靜態電流:20uA

◆ 超低壓差:1mV/mA

◆ PSRR70dB@1KHz

◆ 輸出電壓精度可選:1% 或者2.5%

◆ 多種固定輸出電壓可選,有SOT-23SOT-89-3SOT-23-5UTDFN-1*1-4L 封裝可選。

由於(yu) 熱電堆的輸出電阻較高,因此運放部分的拓撲宜采用同相放大器,放大倍數大概需要100倍以上,需要預留低通濾波以降低輸出噪聲,為(wei) 了盡量提高溫度的分辨率,要求運放的1/f 噪聲小於(yu) 5uVpp,同時直流失調電壓小於(yu) 10uV,電路中的運放RS8551 是18luck新利在线娱乐官网推出的一款自穩零零漂運放,具有超低的失調電壓,非常適合用於(yu) DC 或者 低頻信號放大,其主要參數如下:

◆ 寬工作電壓範圍:2.5V~5.5V

◆ 超低失調電壓:典型值 1uV,最大值5uV

◆ 超低溫度漂移:典型值5nV/°C,最大值50nV/°C

◆ 超低輸入偏置電流:50pA

◆ 單位增益帶寬:4.5MHz

◆ 靜態電流:640uA 每通道;

◆ 0.01Hz~10Hz 噪聲:0.75uVpp

紅外額溫槍利用所有大於(yu) 零度的物體(ti) 都會(hui) 發射紅外線的特征,采用紅外線專(zhuan) 用探頭傳(chuan) 感器(senser)收集物體(ti) 發射的紅外線轉變為(wei) 微弱的uV~mV級電壓信號,再經過近百倍的電壓放大,進入高精度高分辨率AD轉換器,得出的數字信號經過單片機複雜的處理,得出實際的溫度,通過人機界麵進行表達:LCD顯示 或者 語音報數 或者 經過數據傳(chuan) 送到電腦進行集中處理。