基于红外线传感器的耳温枪应用设计方案

2013-10-30 16:19 来源:互联网 作者:洛小辰
·Thermopile:

输出小电压,其电压值由目标物温度及Thermopile所在环境温度决定((图 4))。建议分辨率0.01℃的精准度。使用于环温25℃校正时绝对误差在±0.03℃内。其为半导体材料制作而成的传感器,故容易受温度而影响其测量数值。良好的IR Sensor 其 Thermopile 的数学模式如下

耳温枪应用设计方案………….公式(1)

Vout:Thermopile 输出电压

K:Sensitivity of Thermopile

Tt:Target Temperature (℃)

Ta:Ambient Temperature (℃)

耳温枪应用设计方案

图 4:Thermopile电压与温度曲线

Good Thermopile 会有以下两个特性

Tt=Ta时, Vout=0

K为常数, 不随环境温度而改变

·Thermistor:

随其所在之温度改变而有电阻变化(图 5),用来监视IR sensor内部温度。在此亦称之为量测时的环境温度。建议测量误差及重复性< 0.05°C。

Thermistor的数学模式如下

耳温枪应用设计方案………….公式(2)

Rth(T):Thermistor 变化电阻值

B:Sensitivity of Thermistor

R25:25℃电阻值

耳温枪应用设计方案

图 5:Thermistor电阻与温度曲线

三、讯号量测

·电阻量测:

此量测电阻共切换四次网络开关,在每次切换网络开关后,需丢弃两笔数据,并储存四笔数据再取平均作为一笔数据的输出。此量测方式为交替式电阻量测,第一次量测参考电阻RF_count(RF-RFZ),第二次量测thermistor电阻RS_count(RS-RSZ)。

耳温枪应用设计方案....公式(3)

将量测的RF_count与RS_count代入公式(3),即可求出R,再以R查表换算为温度。

小电压量测:

此量测电阻共切换二次网络开关,在每次切换网络开关后,需丢弃两笔数据,并储存四笔数据再取平均作为一笔数据的输出。TPZ网络开关目的为量测整个系统接地后的ADC count,TP网络为量测讯号(包含系统接地讯号),TP_count (TP-TPZ),VR为校正的电压值,VR电压设定为 [目标温度相对应的电压] – [环境温度相对应的电压 ]。

耳温枪应用设计方案....公式(4)

将TP_count × Gain=小电压输出,再去查表,并换算为温度。

四、参考线路

耳温枪应用设计方案

图 6:红外线温度量测应用线路

五、耳温枪常见校正方式比较表

耳温枪应用设计方案

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传感器 纮康科技 耳温枪

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