手持式紅外額溫槍可以實現(xiàn)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(nèi)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(jīng)過放大電路和模數(shù)轉化電路,即可將溫度數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器上。
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(tǒng)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(huán)境溫度下能夠計算正確,單片機還必須要讀取當前的環(huán)境溫度,實現(xiàn)方式是通過讀取熱電堆內(nèi)部的NTC電阻與固定100kΩ電阻分壓的電壓點來計算。
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(shù)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(diào)電壓小于10uV。在該電路中,使用的運放RS8551具有超低的失調(diào)電壓,適合用于DC或者低頻信號放大。
三、芯片詳細參數(shù)
RS8551的主要特點是:
◆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。
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(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:>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。
以上就是英銳恩單片機開發(fā)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(fā),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。