1. 模拟型热电堆说明
(1) 管脚 1、3 为热电堆传感器电压输出引脚,输出电压为μV 量级,该电压随 被测物体温度变化而变化。
(2) 管脚 2、4 为内置 NTC(热敏电阻)的引脚,2、4 脚之间为电阻值,该阻 值随传感器自身温度变化而变化,该阻值在 25ºC 时为 100Kohm。
2. 电路说明
(1) AMB-TEMP,环境温度,使用双路ADC采集热敏电阻两端,可以有效避免CVCC供电变化产生的影响。
热敏电阻 R = (AIN00_AD / AIN01_AD) * R31 - R31; 再使用 R 查表既可得出环境温度。
(2)AIN03(Vbias),偏置电压采用TL432 1.25V偏置;
(3) VIR,红外响应电压经过运放放大后输出,实际的响应电压 = VIR - AIN03。
3. 测温说明
(1)测温公式:Tobj=( V / (s*5e-10*(1+2e-3*Tamb) ) + (Tamb+273.15)^4)^0.25 - 273.15
其中 Tobj 为红外测量物体表面温度,V 为传感器实际响应电压,s 为校准系数;Tamb 为 当前环境温度。
PS:看到这里是不是我们有一个校准系数S,就可以求出物表温度了!
(2)校准系数计算公式如下:
s=( V(Tobj=37) / ((37+273.15)^4-(Tamb+273.15)^4)) / (5e-10*(1+2e-3*Tamb) )
4. 标定
1)将传感器放在恒温水槽(25ºC)中静置 20 分钟以上,使得传感器本身达到恒 定 25ºC。注意传感器需要与水隔离。
2)读取 2、4 脚阻值,将其与 100Kohm 比较,产生修正系数 a,通过热敏电阻的校准消除热敏电阻的偏差。
3)用传感器对准 37℃黑体目标进行测量,求出校准系数S。
5. 建议
(1)由于测试输出电压容易受到 NTC 阻值影响,为了提高测量稳定性,需要确 保 NTC 温度的稳定。为此,需要给传感器增加热阻、热容来提高传感器自身的 温度稳定性。一般使用金属套件(铜、铝)来作为热阻、热容。
(2)为了减少传感器 PIN 脚之间的热干扰,在制作 PCB 时,应该将传感器 PIN脚之间进行热隔离。
(3)由于传感器的电压输出信号为 uV 量级,运放的失调电压一定要小于15uv。
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