德州儀器推業界首款單晶片無源紅外線 (IR) MEMS 溫度傳感器

　　德州儀器 （TI） 近日宣布推出業界首款單晶片無源紅外線 （IR） MEMS 溫度傳感器，為可攜式消費類電子產品實現非接觸溫度測量功能。該 TMP006 數字溫度傳感器可幫助智慧型電話、平板電腦以及筆記本電腦等行動裝置製造商使用 IR 技術準確測量設備外殼溫度。與此同時，其尺寸比現有的解決方案小95%，功耗比同類產品低90%。

　　

　　手持設備是傳感器應用最廣的地方，現有的IR熱電堆傳感器尺寸大，成本高，不適合可攜式電子產品的需求。要實現設備外殼溫度測量，理想的解決方案是在外殼最熱的位置-外殼內側放置一個溫度傳感器，再與PCB板上的CPU連接，但這樣做的問題是，裝配困難且成本高，可靠性降低了，維護困難。而目前一般的設計就是將溫度傳感器安裝在PCB板上CPU的旁邊或依靠CPU內部的溫度傳感器，這樣做的問題是，測量的溫度不夠準確，不能兼顧系統外的環境條件，需要更大的安全範圍，性能降低。

　　TI的單晶片IR傳感器TMP006則採用了這樣的結構：它在一個晶片上集成了一顆IR溫度傳感器和一顆普通的溫度傳感器。IR溫度傳感器負責測量外殼溫度，普通傳感器負責測量PCB板溫度，這樣就解決了上述的各種問題，方便生產製造，從而可以支持很多全新的應用。手機、筆記本電腦、平板電腦等手持設備安裝了這樣的傳感器以後，就可實時監測外殼及周圍空間環境的溫度，一旦過熱，就會發信號到處理器作相應的調整，通過降頻等手段降低系統溫度，保護設備。

　　TMP006 尺寸為 1.6mm x 1.6mm，在單晶片上高度集成括片上 MEMS 熱電堆傳感器、信號調節功能、16 位模數轉換器 （ADC）、局部溫度傳感器以及各種電壓參考，靜態電流僅為 240μA，關斷模式下電流僅為 1μA；支持 -40℃ 至 +125℃寬泛工作溫度，局部傳感器誤差精度為± 0.5℃（典型值），無源 IR 傳感器誤差精度為 ±1℃（典型值）；提供 I2C/SMBus 數字接口，用來傳輸數據。

　　

　　TI的中國區市場開發高性能模擬產品銷售工程師信本偉為大家講解了一個小實驗。給筆記本裝一個IC，並供電30分鐘，再正常運行筆記本，得到了一些參考數據。上圖是實驗結果，藍線是筆記本本身工作了半個小時之後外殼的實際溫升，紅線是TI紅外遙感監測到的外殼的溫度曲線，棕線是板級溫度，會發現板級溫度會遠遠高於外殼的溫度，這是因為空氣的流通、風扇等因素造成的。可看到TI IR傳感器測量精度非常高。