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基于RS3002的手持式红外测温仪设计电路分析

2020年03月06日 10:43 次阅读

  手持式红外测温仪可以实现非接触近距离测量人体的温度,非常方便用于临时快速的体温测量。目前随着疫情的发展,在进出小区,公共场所等地方,都需要用到手持式红外测温仪,润石科技作为一家拥有高性能模拟信号链设计能力的公司,旗下产品线跟红外测温仪、医疗设备等产品具有非常高的匹配度,包括运算放大器,比较器,模拟开关,LDO 等产品。

  使用模拟热电堆探头的手持式红外测温仪原理框图如下:

  上图中,以电池采用 9V 为例,先通过一个高压 LDO RS3002 把电池电压转为 3V,供整个系统使用,包括为 MCU,背光灯,运放 等器件供电,然后再用一个低功耗 LDO RS3236 从 3V 降为 1.5V,这样做的目的是给热电堆提供一个参考电压,让整个测量温度范围可以扩大。为了在不同的环境温度下能够计算正确,MCU 还必须要读取当前的环境温度,实现方式是通过读取热电堆内部的 NTC 电阻与固定 100kΩ 电阻分压的电压点来计算的。

  由于热电堆的输出电阻较高,因此运放部分的拓扑宜采用同相放大器,放大倍数大概需要 100 倍以上,需要预留低通滤波以降低输出噪声,为了尽量提高温度的分辨率,要求运放的 1/f 噪声小于 5uVpp,同时直流失调电压小于 10uV,电路中的运放 RS8551 是润石科技推出的一款自稳零零漂运放,具有超低的失调电压,非常适合用于 DC 或者 低频信号放大,其主要参数如下:

  ◆ 宽工作电压范围:2.5V~5.5V;

  ◆ 超低失调电压:典型值 1uV,最大值 5uV;

  ◆ 超低温度漂移:典型值 5nV/°C,最大值 50nV/°C;

  ◆ 超低输入偏置电流:50pA;

  ◆ 单位增益带宽:4.5MHz;

  ◆ 静态电流:640uA 每通道;

  ◆ 0.01Hz~10Hz 噪声:0.75uVpp。

  润石科技还提供性能出色的高压 LDO 和低压 LDO:RS3002 系列和 RS3236 系列。RS3002 的主要特点是:

  ◆ 宽输入电压范围:2.5V~36V,适用于常见的 9V 电池输入;

  ◆ 输出电流持续:150mA;

  ◆ 超低静态电流:2.5uA;

  ◆ 低压差:10mV/mA;

  ◆ 超高 PSRR:54dB@1KHz;

  ◆ 输出电压精度可选:1% 或者 2.5%;

  ◆ 多种固定输出电压可选,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5 封装可选。

  RS3236 的主要特点是:

  ◆ 宽输入电压范围:1.7V~7.5V,支持 4 节干电池输入;

  ◆ 内部最大输出限流点:》500mA;

  ◆ 超低静态电流:20uA;

  ◆ 超低压差:1mV/mA;

  ◆ 高 PSRR:70dB@1KHz;

  ◆ 输出电压精度可选:1% 或者 2.5%;

  ◆ 多种固定输出电压可选,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5,UTDFN-1*1-4L 封装可选。

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