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      手持式紅外額溫槍方案

      更新時間: 2020-02-13
      閱讀量:10840

      手持式紅外額溫槍可以實現非接觸近距離測量人體的體溫,在特殊情況下,為了避免直接接觸人體,防止交叉感染,在很多地方都需要用到手持式紅外額溫槍。英銳恩提供的手持式紅外額溫槍方案快速準確,測量范圍更廣。

      一、紅外額溫槍原理

      紅外額溫槍又稱為紅外測溫儀,可以在1秒內準確地測量出人體的溫度。使用時只需將探頭對準額頭,按下按鈕即可。工作原理其實很簡單:當物體的溫度高于“絕對零度”,即-273℃時,物體會向外輻射紅外線。使用紅外線探頭獲得不同物體的紅外光線強度,經過放大電路和模數轉化電路,即可將溫度數據顯示在液晶顯示器上。

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      二、紅外額溫槍方案框圖

      為了擴大溫度測量范圍,本電路采用9V電池供電,先通過一個高壓LDO RS3002把電池電壓轉為3V,供整個系統使用,包括為單片機,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,單片機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。

      20200213113100.png

      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。在該電路中,使用的運放RS8551具有超低的失調電壓,適合用于DC或者低頻信號放大。

      三、芯片詳細參數

      RS8551的主要特點是:

      ◆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。

      高壓LDO和低壓LDO:RS3002系列和RS3236系列。

      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。

      以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的手持式紅外額溫槍方案。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運算放大器和模擬開關。

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