MLX90601系列紅外測溫模塊的原理及應(yīng)用
一般來說,測溫方式可分為接觸式和非接觸式,接觸式測溫只能測量被測物體與測溫傳感器達到熱平衡后的溫度,所以響應(yīng)時間長,且極易受環(huán)境溫度的影響;而紅外測溫是根據(jù)被測物體的紅外輻射能量來確定物體的溫度,不與被測物體接觸,具有不擾動被測物體溫度分布場,溫度分辨率高、響應(yīng)速度快、測溫范圍廣,穩(wěn)定性好等特點,近年來在汽車電子、航空和軍事上得到越來越廣泛的應(yīng)用。
2 測溫原理概述
PWN的全稱是Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)即通過調(diào)節(jié)脈沖的周期、寬度,以達到變壓、變頻的目的,數(shù)字式脈寬調(diào)制方式中,數(shù)字是控制信號,通過改變高低電平數(shù)的比值達到改變占空比的目的,PWM控制電路在開關(guān)穩(wěn)壓電源、不間斷電源(UPS)以及直流電機調(diào)速,交流電機變頻調(diào)速等控制電路中有著廣泛應(yīng)用。
SPI(Serial Peripheral Interface)是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口,容許CPU與各種外圍接口器件以串行方式進行通信、交換信息,即可以提高傳輸速度也可以減小器件的資源占用,另外即使在沒有SPI接口的單片機上也可利用軟件進行模擬。
Melexis公司生產(chǎn)的MLX90601系列測溫模塊是應(yīng)用非常方便的紅外測溫裝置,其所有的模塊都在出廠前進行了校驗,并且可以直接輸出線性或準線性信號,具有很好的互換性,免去了復雜的校正過程。
該模塊以MLX90247熱電元件作為紅外感應(yīng)部分。輸出是被測物體溫度(TO)與傳感器自身溫度(Ta)共同作用的結(jié)果,理想情況下MLX90247輸出電壓為:
其中溫度單位均為Kelvin,a為儀器常數(shù)。
傳感器自身溫度由MLX90247內(nèi)置的熱敏電阻測定測量,從MLX90247中輸出的兩路溫度信號分別經(jīng)內(nèi)部MLX90313器件上兩路高性能、低噪聲的斬波穩(wěn)態(tài)放大器放大再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸出。
該系列模塊精度可達
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