紅外溫度傳感不用接觸物體便可測(cè)溫，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療挚币、工業(yè)等領(lǐng)域亮蒋。紅外溫度傳感具體該如何設(shè)計(jì)和選型扣典？希望讀完本文，能給大家一些啟示宛蚓。
?1.??紅外溫度傳感器設(shè)計(jì)很難嗎激捏？
可以很簡(jiǎn)單。對(duì)于一些數(shù)字輸出紅外溫度傳感器凄吏，很多非接觸紅外溫度傳感器廠家远舅，出廠前都幫你校準(zhǔn)好精度。我們只要找一顆MCU通過(guò)I2C讀取RAM里的信息痕钢。有些芯片還會(huì)給出調(diào)用紅外溫度傳感器的樣例程序图柏。比如Melexis MLX90632, 在Git-Hub給出MCU STM32F070樣例程序，進(jìn)一步簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)的難度任连。從而我們可以把更多的精力放到如何減少不必要的噪聲蚤吹，以及提高測(cè)量精度上面來(lái)。現(xiàn)在全球范圍內(nèi)紅外溫度傳感器缺貨的背景下随抠。Digi-Key提供廣泛的Digi-Key紅外溫度傳感器選擇范圍裁着。
2.???紅外溫度傳感器選型要點(diǎn)
選好紅外溫度傳感器是設(shè)計(jì)成功的第一步。
2.1 距離系數(shù)
紅外溫度傳感器的測(cè)溫距離多遠(yuǎn)拱她？單是這么問(wèn)二驰，不夠準(zhǔn)確”樱可以把紅外溫傳感器想象成一雙眼睛桶雀。如果物體很大，即使很遠(yuǎn)唬复，我們也能看見(jiàn)矗积。所以更準(zhǔn)確的衡量標(biāo)準(zhǔn)是 “距離系數(shù)(D:S)”，即傳感器到目標(biāo)的距離D與在該距離下測(cè)溫儀測(cè)量區(qū)域直徑S的比值敞咧。
一般來(lái)說(shuō)棘捣，紅外溫度傳感器測(cè)試到的是，測(cè)試范圍內(nèi)的溫度平均值休建。因此乍恐，為了保證測(cè)量效果，盡量使測(cè)試目標(biāo)大于測(cè)試范圍丰包。
2.2 如何計(jì)算距離系數(shù)
一般溫度傳感器都會(huì)給出視場(chǎng)角(FOV，field of view)這個(gè)參數(shù)壤巷，即紅外傳感器能“看”到的范圍邑彪。以Melexis MLX90632SLD-DCB-000-RE 為例子，以信號(hào)敏感度50%時(shí)作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)胧华， FOV為50°寄症，即可推算出距離系數(shù)比值宙彪。D : S =1 : 2tan25
2.3?Digi-Key紅外溫度傳感器
Digi-Key網(wǎng)站提供詳細(xì)的參數(shù)可供篩選。在Digi-Key溫度傳感器這個(gè)大類(lèi)下面有巧，傳感器類(lèi)型選擇“數(shù)字释漆，紅外（IR）”,“模擬，紅外（IR）”篮迎，即可得到相應(yīng)結(jié)果男图。
篩選過(guò)程中幾個(gè)比較重要的參數(shù)，如“檢測(cè)溫度-遠(yuǎn)程”甜橱、“電源 - 電壓”逊笆、“分辨率”、“輸出類(lèi)型”岂傲、“精度”等难裆。其中，“精度”這個(gè)參數(shù)要特別小心镊掖。推薦仔細(xì)閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)乃戈。有些紅外溫度傳感器，會(huì)對(duì)某些特殊應(yīng)用中特殊溫度段做調(diào)整亩进。
比如症虑，Melexis Technologies NV MLX90632SLD-DCB-000-RE，精度±0.2°C镐侯，這個(gè)是針對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域侦讨，體溫這個(gè)溫度段做的調(diào)整。
3. 設(shè)計(jì)技巧
?保證紅外溫度傳感器器件周邊溫度穩(wěn)定與相應(yīng)的溫度補(bǔ)償苟翻，往往是設(shè)計(jì)的重中之重韵卤。紅外溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般都是大量的熱電偶堆集在底層的硅基上。而熱電偶冷端的溫度變化直接影響測(cè)試精度崇猫。因此沈条，盡量讓紅外溫度傳感器遠(yuǎn)離理熱源，比如發(fā)熱的電源芯片诅炉，保證紅外溫度傳感器周邊的溫度穩(wěn)定蜡歹。
3.1?熱噪聲
?我們常常可以看見(jiàn)直插型的紅外溫度傳感器都會(huì)有一個(gè)金屬外殼涕烧，這個(gè)的主要作用是為了減少熱噪聲月而。沒(méi)有這個(gè)外殼的話(huà)，空氣的流動(dòng)帶來(lái)的熱噪聲议纯，可能就會(huì)影響精度父款。因此，對(duì)于某些特殊應(yīng)用，設(shè)計(jì)建議：
1. 在金屬外殼外面再套一個(gè)金屬外殼來(lái)減少熱噪聲憨攒。
2. 空氣是很好的隔熱材料世杀，在金屬外殼和塑料蓋之間留一定的間隙。
3. 經(jīng)量杜絕PCB板上的熱傳導(dǎo)肝集，比如在芯片周?chē)コ槐匾腜CB板材來(lái)減少熱傳導(dǎo)路徑瞻坝。
（以上圖片與建議來(lái)源于Melexis 紅外溫度傳感器熱與機(jī)械設(shè)計(jì)）
3.2?熱梯度與熱源方向
有些紅外溫度傳感器會(huì)做溫度補(bǔ)償功能，來(lái)達(dá)到降噪的目的杏瞻。如MelexisMLX90614會(huì)對(duì)熱梯度做出補(bǔ)償所刀，這時(shí)就要特別留意熱源的方向，以及紅外溫度傳感器的放置方向伐憾。根據(jù)應(yīng)用手冊(cè)的要求設(shè)計(jì)勉痴，才能正在發(fā)揮溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/p>
（以上圖片與建議來(lái)源于Melexis 紅外溫度傳感器熱與機(jī)械設(shè)計(jì)）
結(jié)尾：
作為測(cè)溫槍中的核心部件，選好紅外溫度傳感器是設(shè)計(jì)成功的第一步树肃。然后圍繞著紅外傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)蒸矛，才能事半功倍。
參考文件：
