耳温枪应用设计方案.docx

《耳温枪应用设计方案.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、耳温枪应用设计方案常见的红外线传感器应用可分为医疗、工业、消费性用途，如耳温枪、额温枪、工业用温度仪、红外线温度计…等。在耳温枪应用中，需注意红外线传感器进入耳中的升温效应、导波管与传感器的连接方式…等。在红外线温度计应用中，需注意待测物距离、透镜的聚焦距离…等。一、纮康科技HY11P系列简介利用红外线传感器(IRsensor)做为温度讯号的撷取来源，转换为电阻与微小电压讯号输出，再经由纮康科技的单片机“HY11P13”量测讯号、运算、数位输出显示，如图1,以最少的元件达成非接触式红外线温度量测方案。图1:模拟与数字讯号转换-单片机简介CO.'COZjIJ1O[1IIMlimiarmlOD

2、nVnEinpm虫*NoiseAeeIIII5fprrtCII'[J10[10tH01O.4uVlTt)swodvjppefdtoppor:ItJIILOOII1dIP+p山110L0n2+VperattonVoIIsqr[J0LnDSOCIQU+^-2QO.OOfriMlJ25Du^Mill曲HiiM1lAadC^l)D1DUM1tew1EJrtel貯IPIII4)IIllIhfE图2:HY11P系列8位高性能OTP单片机(HY11P13)•8位加强型精简指令集，共有66个指令包含硬件乘法指令及查表指令•2.2Vto3.6V工作电压范围，-40C~85C工作温度范围•外部石英震荡器及内部

3、高精度RC震荡器，多种CPU工作频率切换选择，可让使用者达到最佳省电规划运行模式300uA@2MHz待机模式3uA@32KHz休眠模式1uA•4KWordOTP(OneTimeProgrammable)Type程式记忆体，256Byte资料记忆体•BrownoutandWatchdogTimer，可防止CPU进入死机模式•18-bit全差动输入》△ADC模拟数字转换器内置PGA(ProgrammableGainAmplifier)及可有1/4,1/2,1.…..128倍10种输入信号放大倍率选择内置输入零点调整，可针对不同应用增加其量测范围内置高阻抗输入缓冲器(32以上输入倍率不适用)内置

4、绝对温度传感器•超低输入噪声(<1uVpp)运算放大器，可提供高输出阻抗小讯号的放大及小电流的电压转换•1.0V低温飘系数参考电压源输出，具有Push-Pull驱动能力，可提供传感器驱动电压•10mA低压差稳压电源输出，可有4种不同输出电压选择•4x20LCD液晶驱动器Static、1/2、1/3、1/4Duty及1/3Bias软件选择内建ChargePump稳压线路，提供4种LCD偏压•8-bitTimerA•16-bitTimerB模块具Capture/Compare功能•16-bitTimerC模块具PWM/PFD波形产生功能•串行通讯SPI模块二、红外线传感器(IRsensor)简

5、介由两个接口组件组成，分别为Thermopile及Thermistor，两者封装如图3。Q,Q图3:红外线温度传感器•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0.01C的精准度。使用于环温25C校正时绝对误差在土0.03C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IRSensor其Thermopile的数学模式如下沧二K汽[（7；十273,13）*—化十273,13）*]•公式⑴二3[/氐為）一”几7；』Vout:Thermopile输出电压K:SensitivityofThermop

6、ileTt:TargetTemperature(C)Ta：AmbientTemperature(C)图4:Thermopile电压与温度曲线GoodThermopile会有以下两个特性Tt=Ta时,Vout=0K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IRsensor内部温度。量测时的环境温度。建议测量误差及重复性<0.05°C。Thermistor的数学模式如下在此亦称之为)11•公式⑵Rth(T):Thermistor变化电阻值B:SensitivityofThermistorR25:25C电阻值图5:Thermistor电阻与

7、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)。RF_count_100kRScountR亠....公式(3)将量测的RF_count与RS_count代入公式(3)，即可求出R,再