紅外溫度計(jì)——精確測(cè)量溫度的新方法

　　設(shè)計(jì)方法

　　溫差電堆感應(yīng)器的輸出通常為微伏級(jí)水平，因此要用極低噪聲、極低偏置的放大器進(jìn)行放大。放大器的模擬信號(hào)可用ADC進(jìn)行數(shù)字化，并存儲(chǔ)為放大后的VTP。根據(jù)Vtp，可通過查詢表或感應(yīng)器特性獲得未補(bǔ)償?shù)臏囟取?/p>

　　用熱敏電阻和已知的精確參考構(gòu)成分壓器。熱敏電阻值可用簡(jiǎn)單的基爾霍夫定律計(jì)算。利用查詢表或感應(yīng)器制造商提供的斯坦哈特方程式，可根據(jù)熱敏電阻獲得環(huán)境溫度Ta。感應(yīng)器未補(bǔ)償溫度加上環(huán)境溫度Ta即可得到對(duì)象溫度。圖6是整體方框圖。LCD顯示屏、存儲(chǔ)器、小鍵盤、USB等外設(shè)成為各種IR溫度計(jì)的組成部分。

　　綜上所述，整體物料清單包含兩個(gè)精確放大器、LCD驅(qū)動(dòng)器芯片、帶ADC的MCU、USB控制器、片段LCD、參考電壓、EEPROM、小鍵盤等。

　　SoC架構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性

　　就新一代片上系統(tǒng)(SoC)而言，上述所有功能都能在單芯片上得到實(shí)現(xiàn)。例如，賽普拉斯的PSoC就集成了微控制器核心、放大器、過濾器塊、可配置的ADC、LCD驅(qū)動(dòng)器、觸摸按鈕/近距離檢測(cè)等電容感應(yīng)、內(nèi)部存儲(chǔ)器、全速USB 2.0以及其他各種功能。

　　圖7給出了用PSoC實(shí)施紅外溫度計(jì)的示意圖。在該設(shè)計(jì)方案中，PSoC集成了兩個(gè)放大器、ADC、微控制器核心、存儲(chǔ)器、全速USB、電容觸摸感應(yīng)、片段LCD驅(qū)動(dòng)器等，據(jù)此能實(shí)現(xiàn)真正的單芯片IR溫度計(jì)。