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芯片的應用方案。
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?手持紅外額溫槍框圖中,以電池采用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,然后再用一個低功耗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,讓整個測量溫度范圍可以擴大。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:
◆?寬輸入電壓范圍:2.5V~36V,適用于常見的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:
◆?寬輸入電壓范圍:1.7V~7.5V,支持4?節干電池輸入;
◆?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。
由于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,為了盡量提高溫度的分辨率,要求運放的1/f?噪聲小于5uVpp,同時直流失調電壓小于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,非常適合用于DC?或者 低頻信號放大,其主要參數如下:
◆?寬工作電壓范圍: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于零度的物體都會發射紅外線的特征,采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,進入高精度高分辨率AD轉換器,得出的數字信號經過單片機復雜的處理,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。
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