新冠肺炎疫情仍在全球蔓延,防疫物資與醫療設備是防治病毒的關鍵,其中紅外額溫槍因其便攜,檢測快速的特點,被廣泛應用在各個領域。
今天來介紹下紅外額溫槍晶片的應用方案。
手持紅外額溫槍框圖中,以電池採用9V為例,先通過一個高壓LDO RS3002 把電池電壓轉為3V,供整個系統使用,包括為 MCU,背光燈,運放 等器件供電,然後再用一個低功耗LDO RS3236 從3V 降為1.5V,這樣做的目的是給熱電堆提供一個參考電壓,讓整個測量溫度範圍可以擴大。為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部的NTC 電阻與固定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PSRR:54dB@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-23,SOT-89-3,SOT-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4 節乾電池輸入;
◆ 內部最大輸出限流點:>500mA;
◆ 超低靜態電流:20uA;
◆ 超低壓差:1mV/mA;
◆ 高PSRR:70dB@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-23,SOT-89-3,SOT-23-5,UTDFN-1*1-4L 封裝可選。
由於熱電堆的輸出電阻較高,因此運放部分的拓撲宜採用同相放大器,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,為了儘量提高溫度的解析度,要求運放的1/f 噪聲小於5uVpp,同時直流失調電壓小於10uV,電路中的運放RS8551 是潤石科技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零度的物體都會發射紅外線的特徵,採用紅外線專用探頭傳感器(senser)收集物體發射的紅外線轉變為微弱的uV~mV級電壓信號,再經過近百倍的電壓放大,進入高精度高解析度AD轉換器,得出的數位訊號經過單片機複雜的處理,得出實際的溫度,通過人機界面進行表達:LCD顯示 或者 語音報數 或者 經過數據傳送到電腦進行集中處理。
詳情查看:http://www.run-ic.com/about/news_tech349.html