模擬熱電堆探頭的手持式紅外測(cè)溫儀原理分析
發(fā)布時(shí)間:2020-03-09 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】手持式紅外測(cè)溫儀可以實(shí)現(xiàn)非接觸近距離測(cè)量人體的溫度,非常方便用于臨時(shí)快速的體溫測(cè)量。目前隨著疫情的發(fā)展,在進(jìn)出小區(qū),公共場(chǎng)所等地方,都需要用到手持式紅外測(cè)溫儀,潤(rùn)石科技作為一家擁有高性能模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)能力的公司,旗下產(chǎn)品線跟紅外測(cè)溫儀、醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品具有非常高的匹配度,包括運(yùn)算放大器,比較器,模擬開關(guān),LDO 等產(chǎn)品。
手持式紅外測(cè)溫儀可以實(shí)現(xiàn)非接觸近距離測(cè)量人體的溫度,非常方便用于臨時(shí)快速的體溫測(cè)量。目前隨著疫情的發(fā)展,在進(jìn)出小區(qū),公共場(chǎng)所等地方,都需要用到手持式紅外測(cè)溫儀,潤(rùn)石科技作為一家擁有高性能模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)能力的公司,旗下產(chǎn)品線跟紅外測(cè)溫儀、醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品具有非常高的匹配度,包括運(yùn)算放大器,比較器,模擬開關(guān),LDO 等產(chǎn)品。
使用模擬熱電堆探頭的手持式紅外測(cè)溫儀原理框圖如下:
上圖中,以電池采用 9V 為例,先通過一個(gè)高壓 LDO RS3002 把電池電壓轉(zhuǎn)為 3V,供整個(gè)系統(tǒng)使用,包括為 MCU,背光燈,運(yùn)放 等器件供電,然后再用一個(gè)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(gè)參考電壓,讓整個(gè)測(cè)量溫度范圍可以擴(kuò)大。為了在不同的環(huán)境溫度下能夠計(jì)算正確,MCU 還必須要讀取當(dāng)前的環(huán)境溫度,實(shí)現(xiàn)方式是通過讀取熱電堆內(nèi)部的 NTC 電阻與固定 100kΩ 電阻分壓的電壓點(diǎn)來計(jì)算的。
由于熱電堆的輸出電阻較高,因此運(yùn)放部分的拓?fù)湟瞬捎猛喾糯笃鳎糯蟊稊?shù)大概需要 100 倍以上,需要預(yù)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(yùn)放的 1/f 噪聲小于 5uVpp,同時(shí)直流失調(diào)電壓小于 10uV,電路中的運(yùn)放 RS8551 是潤(rùn)石科技推出的一款自穩(wěn)零零漂運(yùn)放,具有超低的失調(diào)電壓,非常適合用于 DC 或者 低頻信號(hào)放大,其主要參數(shù)如下:
◆ 寬工作電壓范圍:2.5V~5.5V;
◆ 超低失調(diào)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(tài)電流:640uA 每通道;
◆ 0.01Hz~10Hz 噪聲:0.75uVpp。
潤(rùn)石科技還提供性能出色的高壓 LDO 和低壓 LDO:RS3002 系列和 RS3236 系列。RS3002 的主要特點(diǎn)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(xù):150mA;
◆ 超低靜態(tài)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(diǎn)是:
◆ 寬輸入電壓范圍:1.7V~7.5V,支持 4 節(jié)干電池輸入;
◆ 內(nèi)部最大輸出限流點(diǎn):》500mA;
◆ 超低靜態(tài)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。
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