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基于MLX90601系列測溫模塊的紅外測溫裝置介紹

作者: 時間:2012-04-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/160797.htm

  一般來說,方式可分為接觸式和非接觸式,接觸式只能測量被測物體與傳感器達(dá)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;而測溫是根據(jù)被測物體的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(diǎn),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(dá)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(dá)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(jī)調(diào)速,交流電機(jī)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(jìn)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(jī)上也可利用軟件進(jìn)行模擬。

  Melexis公司生產(chǎn)的測溫是應(yīng)用非常方便的測溫,其所有的都在出廠前進(jìn)行了校驗(yàn),并且可以直接輸出線性或準(zhǔn)線性信號,具有很好的互換性,免去了復(fù)雜的校正過程。

  該以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。

  該模塊精度可達(dá)±0.2℃,體積小巧,被測物體和環(huán)境溫度能分雙通道輸出,有多種輸出方式:模擬線性輸出、PWM輸出、可編程SPI輸出等,適于多種應(yīng)用環(huán)境,下面以-CAA為例,重點(diǎn)其特性和使用方法。

  EZA-CAA用工業(yè)和商業(yè)2種應(yīng)用產(chǎn)品。能以PWM和SPI兩種方式分別輸出被測物體和傳感器溫度,另外通過SPI可編程引腳還可以更改模塊內(nèi)部預(yù)設(shè)值,并且還具有繼電器驅(qū)動輸出,進(jìn)一步驅(qū)動后續(xù)電路。

  3 MLX90601EZA-CAA簡介

  MLX90601EZA-CAA的電氣特性如表1所列。引腳排列如圖1所示,各引腳的功能如下:

  

  REL1(1腳):繼電器輸出;

  VSS(2腳):地;

  VDD(3腳):電源;

  SDIN(4腳):SPI數(shù)據(jù)入口;

  SDOUT(5腳):SPI數(shù)據(jù)出口;

  CSB(6腳):片選;

  SCLK(7腳):時鐘;

  IROUT(8腳):PWM輸出被測物體溫度;

  VREF(9腳):參考電壓;

  TEMPOUT(10腳):PWM環(huán)境溫度輸出。

  


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