SLKOR SL-W-TRS-5.5Dx dijital kızılötesi termopil çip uygulama çözümleri

Müşterilerin en iyi şekilde yararlanmasına yardımcı olmak için SLKOR'nin ürünleri, şirket yakın zamanda SL-W-TRS-5.5Dx dijital kızılötesi termopil çipini ve ilgili uygulama çözümlerini tanıttı ve kapsamlı teknik destek sunuyor. Teknik ekip Shenzhen SLKOR Mikro Semicon Co., Ltd. Güney Kore'deki Tsinghua Üniversitesi ve Yonsei Üniversitesi'nden geliyor ve şirkete yeni malzemeler, süreçler ve ürünlerle liderlik ediyor. Uluslararası düzeyde gelişmiş üçüncü nesil silikon karbür güç cihazı teknolojisinde erken dönemde ustalaştılar. SLKOR elektronik ürün tasarımı, geliştirme, üretim ve satışını entegre eden, müşterilerine güvenilir ürünler ve teknik hizmetler sağlayan yüksek teknolojili bir kuruluştur. Şirket, hızlı gelişimiyle müşterilerine hizmet etmek ve yarı iletken endüstrisine olumlu katkı sağlamak için daha fazla yeni ürün sunuyor ve "yarı iletken lideri" olma yolunda ilerliyor.

Sun Gaofei (solda), Zhang Junjun (ortada) ve Tsinghua Üniversitesi'nden Profesör Li Jianxiong

SLKORPazarlama Direktörü Sun Gaofei, "SLKOR" markasının dijital kızılötesi termopil ürünü, tıbbi cihazlar, akıllı giyilebilir cihazlar, akıllı ev aletleri, endüstriyel sıcaklık izleme, temassız vücut sıcaklığı ölçümü, alın termometreleri, öğrenci kimlik kartları ve elektronik nöbetçiler gibi alanlardaki temassız sıcaklık ölçüm uygulamaları için tasarlanmıştır.

SL-W-TRS-5.5Dx çipi, temassız sıcaklık ölçümü için tasarlanmış doğrudan monteli dijital kızılötesi termopil içerir. Entegre bir termopil sensörü ve özel işleme çipi içerir ve ek harici bileşenler olmadan bir I2C veri yolu üzerinden iletişim ve veri okuma olanağı sağlar. Çip, 5 mm ve 8 mm standart metal tüp seçenekleriyle gelir ve -40°C ila 130°C arasındaki sıcaklık ortamlarında çalışabilir. -40°C ila 530°C ölçüm aralığıyla sıvıların, nesnelerin (yüzey sıcaklıkları) ve vücut sıcaklıklarının sıcaklıklarını ölçer.

SL-W-TRS-5.5Dx serisi modelleri şunlardır:

SL-W-TRS-5.5D1 — Çıplak sensör, TO-46 paketi, görüş alanı (FOV) = 90°

SL-W-TRS-5.5D2 — 46 mm yüksekliğinde metal tüplü TO-5 paketi, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D3 — 46 mm yüksekliğinde metal tüplü TO-8 paketi, FOV = 60°

SL-W-TRS-5.5D4 — 46 mm özel metal tüplü TO-5 paketi, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D5 — 46 mm özel metal tüplü TO-5 paketi, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D6 — 46 mm özel metal tüplü TO-3.5 paketi, FOV = 75°


2. Ttipik uygulama devre şeması

2.1 SL-W-TRS-5.5Dx'in devre prensibi

SL-W-TRS-5.5Dx cihazının güç ve I2C veri yolu bağlantıları dahil olmak üzere dört pini vardır ve 2.3 ila 3.6 V'luk izin verilen bir besleme voltajı aralığı vardır. Sensörün kendisi düşük güç tüketimine sahiptir ve güç ile toprak arasında 0.1 uF kapasitör yeterlidir. Sensör güç kaynağından uzakta bulunuyorsa, kararlı güç sağlamak ve gürültüyü azaltmak için 10 uF kapasitör eklenebilir.

2.2 SL-W-TRS-5.5Dx cihazı seri haberleşme için I2C haberleşme protokolünü destekler. İletişim protokolünün seçimi CSB pininin durumuna dayanır. I2C veri yolu, veri yolu boştayken yüksek bir seviyeyi korumak için çekme dirençleri aracılığıyla VDDIO'ya bağlanan SCL ve SDA'yı sinyal hatları olarak kullanır. Dijital aygıtın I2C aygıt adresi, 0x92 kaydındaki Chip_Address aracılığıyla, I7C iletişimi için genel 0 bitlik 7x2F adresiyle yapılandırılabilir (aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi).

I 2C Aygıt genel adresi

I 2C I2C veri yolundaki SDA ve SCL hatlarının veri yolu hattı özellikleri

I 2C Zamanlama diyagramı

I 2C İletişim protokolü

2.3 SCL yüksek olduğunda ve SDA yüksekten düşüğe geçtiğinde, I2C veri iletişiminin başladığını işaret eder. I2C ana cihazı, okuma/yazma işlemlerini seçmek için R/W kontrol bitini takiben, slave cihazının 7 bitlik adresini sırayla gönderir. Adresi tanıdıktan sonra, slave dokuzuncu SCL (ACK) döngüsü sırasında SDA'yı düşük çekerek bir onay sinyali üretir. SCL yüksek olduğunda ve SDA düşükten yükseğe geçtiğinde, I2C veri iletişiminin sonunu işaretler. SCL yüksekken SDA'daki veriler sabit kalmalıdır ve yalnızca SCL düşük olduğunda değişebilir.

3.TO-46 Metal boru paketi ve boyutları

3.1 Pin tanımları

3.2 Yapısal tasarım gereksinimleri

Metal optik kap içeren modeller için, yapısal olarak izin veriliyorsa, sensör merceği cihaz gövdesinin üst yüzeyinin ötesine uzanabilir. Bileşenin girintili olmasını gerektiren estetik kısıtlamalar varsa, tasarım yapının cihazın görüş alanını engellemesini önlemelidir.

Belirli ihtiyaçlar nedeniyle TO46 çıplak sensör çipinin kullanılmasını gerektiren ürünler için sensörün doğal görüş alanı (FOV) yaklaşık 90 derecedir. Kızılötesi termopil sensörler ışığa ve ısıya karşı çok hassas olduğundan, sabit bir ortam sıcaklığı kaçak ışık girişimini en aza indirerek daha doğru ölçüm sonuçları elde edilmesini sağlar. Genellikle sensörle doğrudan ölçüm önerilmez; ürün uygulamaları için yapısal entegrasyona ihtiyaç vardır. Sensörün kendisi, kızılötesi sinyalleri zayıflatan ve daha düşük ölçüm sonuçlarına yol açabilen bir silikon optik filtreyle birlikte gelir. Kesinlikle gerekli olmadığı sürece ek filtreler eklenmemelidir.

4.1 Termal tasarım gereksinimleri

Ortam sıcaklığı ölçüm doğruluğunu önemli ölçüde etkiler, bu nedenle ısı kaynaklarından kaynaklanan paraziti önlemek için sensörü sabit bir ortamda tutmak önemlidir. Bu nedenle, yüksek ısı üreten bileşenlerden uzakta konumlandırılmalıdır. PCB'de, sensörün etrafına yuvalar tasarlayarak izole bir alana yerleştirmeniz önerilir.

4.2 Ölçüm mesafesi

Sensörün çıkış özellikleri yakın mesafeden (genellikle sensör lensinden 20 mm mesafede) ölçüm yaparken mesafeden daha fazla etkilenir. Bu nedenle, insan vücudu sıcaklığını ölçmek için yaklaşık 2-5 cm'lik bir mesafe önerilir. Diğer nesneleri ölçmek için, görüş alanı gereksinimleri karşılandığı sürece mesafe uzatılabilir.

5. Program tasarımı

5.1 Standart mod: Bu modda, I2C yapılandırması kayıt ayarları aracılığıyla uygulanır ve doğrudan I2C veri okunmasına olanak tanır.

5.2 uyku modu:

Uyku Modunda, SDA hattı INT çıkışı olarak yeniden kullanılır ve SCL yüksek kalırken I2C devre dışı bırakılır. Yalnızca sensör kanalı karşılaştırılır, dahili sıcaklık sensörü çıkışı karşılaştırılmaz. I2C IDLE modunda, 1 ms ile 1 saniye (100 bit) arasında süren uyku moduna geçmek için sleep_en = 25.6 ve mode_en = 8 değerlerini ayarlayın. Uyanma sırasında, ADC kalibrasyon çıkışını elde etmek için bir dönüştürme gerçekleştirilir. Kanal kombinasyon kontrolleri, koşullar karşılanırsa bir kesmeyi tetiklemek için kalibre edilmiş ADC ham verileri kullanılarak bir eşiğe göre gerçekleştirilir. Kayıtlar, değerler ayarlanan eşiği aştığında veya altına düştüğünde kesmeyi tetikleyecek şekilde yapılandırılabilir. Karşılaştırmadan sonra cihaz uyku moduna geri döner. Varsayılan olarak, SDA yüksek kalır; bir kesme meydana geldiğinde, düşük seviyeye çekilir ve 50 ms sonra yüksek seviyeye geri döner. Bu kesme sinyali MCU'yu uyandırabilir. MCU INT sinyalini algıladığında, SCL'yi 10 ms'den uzun süre düşük seviyeye çeker ve sleep_en = 2 olan I0C IDLE moduna geri döner.

6. Tasarım Hususlar

Uygulama tasarımında, ölçüm nesnesinin (sıvı, katı veya insan vücudu), ölçüm mesafesinin ve sıcaklık aralığının özelliklerini anlamak esastır. Uygulama ortamına bağlı olarak, ölçüm doğruluğunu artırmak için algoritma optimizasyonu çok önemlidir.

Orijinal çip algoritmaları, yalnızca termal denge ve izotermal koşullar altında (sensör paketi boyunca sıcaklık farkı olmadığında) belirtilen doğruluğu sağlamak üzere tasarlanmıştır. Sensör paketi içindeki herhangi bir sıcaklık gradyanı, ölçüm doğruluğunu olumsuz etkileyebilir. Sıcaklık farklılıklarına neden olabilecek durumlar arasında, sensörün alt veya yan taraflarında veya yakınında bulunan ısı üreten bileşenler veya sensörün ölçülen nesneye çok yakın konumlandırılması yer alır ve bu da sensörün yerel olarak ısınmasına yol açabilir.

Ürünler ve uygulama çözümleriyle ilgili sorularınız veya gereksinimleriniz varsa SLKOR, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Özel destek ve yardım sağlamak için buradayız!