【技术大神】红外温度传感器MLX90614系列在安防行业中大功率用电设备的应用

时间： 2016-07-26 来源：技术大神活动文章

代理服务

技术支持

采购服务

随着人们生活水平的提高及周围环境的变化，人们对安防产品越来越重视。各品牌厂家也相继推出各类安防产品，其中多数由一个中央控制器，配套多个传感器的电路形式。这些配套的传感器包括门窗磁传感器、红外移动传感器、烟雾报警传感器、玻璃破碎传感器、非接触温度传感器等。我之前做过一个安防产品，就涉及到利用非接触温度传感器监测家庭中的一些大功率用电设备的安全问题及使用的炉灶是否已关火。该项目中用到的MLX90614传感器使我从中受益匪浅，给大家分享如下：

非接触测温，无非也就是利用物体辐射的红外线感测物体表面温度，目前主流的两种传感器，一种是模拟输出的红外热电堆传感器，还有一种就是我项目中最终用到的MLX90614系列的数字输出的传感器。

关于这两种传感器使用的优缺点个人体会如下：
1）使用模拟输出传感器，需要为其选择一款红外透镜。此时应注意，红外透镜会对产品外观产生较大影响，一般透镜材质为PET，会不同于产品外壳材质，因此外观配合上较困难。相对而言，MLX90614则不存在此问题；

2）模拟输出传感器，一般在0℃到100℃输出的电信号为0mV到3.7mV，所以后续需要运放电路。在测量低于25℃的温度时，其输出的电信号为负值，故需进行负电压或进行钳位电压设计。MLX90614集成了红外热电堆传感器MLX81101和信号处理专用集成芯片MLX90302，且直接通过PWM和SMBus输出测量温度值，因此无需进行二次处理。

在产品的生产过程中会遇到标定问题，首先一大堆的温度-电压对应数值，应该就会让工程师焦头烂额，而后续运放电路各阻容的精度偏差，即便是经过数值校准，难免也会有一定比例的产品测量值具有较大偏差。此外，做红外测温产品搞定一个黑体就得花费不少时间和金钱。MLX90614传感器由于出厂时已经进行标定，因此无需再进行生产标定，且在大的温度范围内具有0.5℃的测量精度，甚至在0 到+50°C 温度范围内，测量辨析度可达到0.02℃。这也是MLX90614传感器不需要菲涅尔透镜的原因。若你执意增加透镜，就还得为透镜再进行一次标准，难免会有些得不偿失。

基于以上考虑，我觉得工程师在做此类产品时作何选择，想必应该了然于胸了吧。

MLX90614 是混合信号的传感器，集成了微小的模拟信号部件，数字电路和 I/O 电路，其具有以下特征：
• 宽温度范围出厂校准: -40~125℃ 环境温度； -70~380 ℃物体温度；
• 支持 SMBus 输入输出标准；
• 兼容脉宽调制（PWM）输出方式；
• 3V 与 5V 工作电压可供选择；
• 单感应或双感应区域（不同系列，可根据需要选择）；
• 节能关断工作模式。

关于输出模式部分，由上述特征可知，MLX90614有 PWM 和 SMBus（系统管理总线）两种方便的数字输出模式。POR 默认模式是SMBus输出格式，如下图：

多个 MLX90614 可以用于一个系统中，每个 MLX90614 对应一个不同地址，通过地址的不同而访问不同的 MLX90614，最多可以达到 127 个。值得注意的是，如果使用MLX90614AAA系列，就需要在SCL、SDA上增加上拉电阻了，这是由于 MLX90614AAA系列的输入输出接口是漏级开路（OD）结构。

关于供电部分，MLX90614有两种供电电压：5V和3V。MLX90614的5V 供电电压可通过使用少量片外元件调节到更高的电源电压，使用上更加方便。但是对于电池类供电的产品，低功耗模式则只能采用3V的供电模式。在3V供电时，设计系统进入睡眠模式，全温度范围检测下的睡眠电流的典型值只有2.5uA，是其他同类型传感器无法企及的。

关于MLX90614的精度问题，注意MLX90614所有的精度规范是在等温条件下给定的，所以精度只有在物体完全覆盖传感器的 FOV（视场）才有效。MLX90614各温度阶段对应的精度，大家可查看MLX90614的精度表来检验设计所用传感器的精度是够符合要求。

以下是对于红外温度传感器MLX90614传感器的一些使用建议，帮助工程师避免设计或操作不当影响产品性能：
1）光输入中显著的污染物可能造成对光信号未知的滤除和畸变，从而会造成并非特定的误差，所以在设计产品时，应考虑如何保证传感器视窗表面的清洁，以确保设计产品测量温度的精确；

2）IR 传感器对热梯度引起的误差有着固有的敏感性，所以建议不要在热传递尤其是瞬变状态下使用该器件，否则，会给产品带来很大的测试不稳定性；

3）在器件上电期间，器件内部会进行检查和校准，这段时间内，未定义输出，因此等特定的POR之后再去读数。对于过慢的上电过程会造成内嵌POR电路在不合适的电平处触发，导致未定的工作状态，因此不建议使用。这就要求硬件工程师在使用该传感器时，要注意系统中各部分的上电时序，处理好各模块稳定工作的延时；

4）为了降低噪声需要对传感器的电源部分进行退偶处理。外部电路的高噪声也会影响器件的噪声特性。在大多应用里， Vdd 和 Vss 引脚附近增加 100nF 表面贴片陶瓷电容是不错的选择。应该注意Vdd引脚需要最短连接，Vss引脚也是需要尽可能短的连接。这样会改善 MLX90614 电源电压退偶效应。

以上是我在使用MLX90614传感器时的一些心得及经验，写于此或可为一些工程师提供些许的设计灵感，也是我的荣幸。

作者：天津华来 Loren Du

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 23
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（23）

木chen Lv8. 研究员 2016-10-24

单价多少你买的？
宏图 Lv4. 资深工程师 2016-07-28

大神关于MLX90614传感器的一些使用建议，对工程师避免设计或操作不当很有帮助。
莺莺 Lv7. 资深专家 2016-07-28

现在人们对安防产品的需求越来越大了。
- 世小强回复：恭喜您获得我们的热评礼！
宏图 Lv4. 资深工程师 2016-07-28

个人觉得大神文章提到的注意事项很实用，收藏了。
陆二舒 Lv5. 技术专家 2016-07-28

这个传感器很好.是一款性价比高的传感器.

宏图 Lv4. 资深工程师 2016-07-27

本人觉得MLX90614传感器的数字输出比较好用，模拟量使用成本比较高。
莺莺 Lv7. 资深专家 2016-07-27

大神的关于MLX90614传感器的一些使用建议非常不错，对大家很有帮助。
用户_8239 Lv7. 资深专家 2016-07-27

有图有数据，安防项目绝对值得一试
BATI Lv7. 资深专家 2016-07-27

精度确实高啊
钱钱 Lv6. 高级专家 2016-07-27

很好，有借鉴意义

展开更多评论

【经验】Melexis红外温度传感器FOV视场角的选择方法

Melexis（迈来芯）推出了多款基于红外热电堆的温度传感器芯片，在非接触式温度计、智能空调、热源检测仪、智能穿戴设备中有广泛应用。而在项目评估初期，如何判断红外温度传感器是否能满足要求以及怎么选择合适的型号呢？本文给大家介绍一下迈来芯红外传感器最重要的一个参数：FOV（视场角），以作抛砖引玉，给工程师一点参考意见。

2019-07-23 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】MLX90614/5系列单点红外温度传感器的FOV（视场角）如何在有阻隔物的应用中合理设计

Melexis（迈来芯）推出了多款基于红外热电堆的温度传感器芯片，包括MLX90614、MLX90615、MLX90632等单点红外温度传感器芯片，在非接触式工业测温度上面等到广泛的应用。以下就其客户在实际应用中碰到对其有阻隔物的实际开孔大小的设计具体讲解。

2019-11-01 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【经验】迈来芯红外温度传感器额温转体温算法

最近有收到不少做额温枪、门禁等人体温度项目的朋友反映说是为何迈来芯红外温度传感器测出来的温度数值和体温偏差很大。其实我们非接触式人体红外温度传感器一般是用来测量额温或者是体表温度，这个温度实际上和体温是有一定的差异的。迈来芯原厂有提供一个额温转体温算法的参考，本文给大家分享。

2020-04-13 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

Melexis（迈来芯） MLX90614红外温度传感器数据手册（中文）

描述- MLX90614系列红外线测温器是一款集成了红外热电堆感应器和信号处理芯片的单/双视野TO-39封装产品。该系列产品具有体积小、成本低的特点，适用于多种温度测量和控制应用。其主要特性包括宽温度范围、高精确度、支持SMBus和PWM输出方式、多种封装选择等。

型号- MLX90614KSF-DCA,MLX90614ESF-CBA,MLX90614KSF-CAA,MLX90614KSF-DCB,MLX90614ESF-CBB,MLX90614ESF-CBC,MLX90614KSF-DCF,MLX90614KSF-CAB,MLX90614KSF-DCC,MLX90614KSF-CAC,MLX90614KSF-AAA-000-TU,MLX90614ESF-BBA-000-TU,MLX90614ESF-CBF,MLX90614KSF-DCA-000-TU,MLX90614ESF-BCI -000-TU,MLX90614,MLX90614ESF-ACA-000-TU,MLX90614ESF-DAA-000-TU,MLX90614KSF-CAF,MLX90614ESF-ACF-000-TU,MLX90614ESF-BAA,MLX90614ESF-CCB,MLX90614KSF-DBA,MLX90614ESF-BAB,MLX90614ESF-CCC,MLX90614ESF-BAC,MLX90614ESF-BAA-000-SP,MLX90614KSF-DBB,MLX90614KSF-DBC,MLX90614ESF-CCA,MLX90614ESF-CCF,MLX90614ESF-BAF,MLX90614ESF-DCH-000-SP,MLX90614KSF-DBF,MLX90614KSF-BAA,MLX90614KSF-CCB,MLX90614KSF-BAB,MLX90614KSF-CCC,MLX90614ESF-DBA,MLX90614ESF-DBB,MLX90614KSF-CCA,MLX90614ESF-DBC,MLX90614KSF-CCF,MLX90614KSF-BAF,MLX90614KSF-BAC,MLX90614ESF-BAA-000-TU,MLX90614ESF-BCF-000-TU,MLX90614KSF-ACC-000-SP,MLX90614ESF-BCC-000-TU,MLX90614ESF-DBF,MLX90614ESF-DCI -000-TU,MLX90614ESF-DCI-000-TU,MLX90614ESF-BBA-000-SP,MLX90614ESF-DCF-000-TU,MLX90614KSF-CBA,MLX90614ESF-DCA,MLX90614KSF-CBB,MLX90614ESF-CAA,MLX90614ESF-DCB,MLX90614ESF-CAB,MLX90614ESF-DCC,MLX90614ESF-CAC,MLX90614KSF-CBF,MLX90614KSF-CBC,MLX90614ESF-DCF,MLX90614ESF-CAF,MLX90614ESF-BCF-000-SP,MLX90614KSF-DAC-000-TU,MLX90614ESF-DCI-000-SP,MLX90614ESF-DCA-000-SP,MLX90614KSF-AAB,MLX90614KSF-BCC,MLX90614ESF-ABC,MLX90614KSF-AAC,MLX90614KSF-BCA,MLX90614KSF-AAA,MLX90614KSF-BCB,MLX90614ESF-ABF,MLX90614KSF-AAF,MLX90614ESF-ABA,MLX90614KSF-BCF,MLX90614ESF-ABB,MLX90614ESF-BCI-000-SP,MLX90614ESF-BCH-000-SP,MLX90614KSF-ACC-000-TU,MLX90614ESF-DCC-000-TU,MLX90614ESF-DCA-000-TU,MLX90614ESF-AAA-000-TU,MLX90614KSF-BBB,MLX90614KSF-BBC,MLX90614ESF-DAA,MLX90614ESF-ACF,MLX90614KSF-BBA,MLX90614ESF-DAB,MLX90614KSF-BBF,MLX90614ESF-ACA,MLX90614ESF-ACB,MLX90614ESF-ACC,MLX90614ESF-BCC-000-SP,MLX90614ESF-DAC,MLX90614ESF-DAF,MLX90614ESF-AAA-000-SP,MLX90614ESF-ACI-000-SP,MLX90614ESF-BCA-000-TU,MLX90614ESF-BBB,MLX90614ESF-BBC,MLX90614KSF-ACB,MLX90614KSF-ACC,MLX90614ESF-ACF-000-SP,MLX90614KSF-DAC,MLX90614ESF-ACC-000-SP,MLX90614KSF-DAA,MLX90614KSF-ACF,MLX90614KSF-DAB,MLX90614ESF-BBA,MLX90614ESF-BBF,MLX90614KSF-ABA-000-TU,MLX90614KSF-ACA,MLX90614ESF-ABA-000-TU,MLX90614ESF-BCI-000-TU,MLX90614ESF-BCH-000-TU,MLX90614KSF-DAF,MLX90614KSF-ABC,MLX90614ESF-AAB,MLX90614ESF-BCC,MLX90614ESF-AAC,MLX90614KSF-ABA,MLX90614KSF-ABB,MLX90614ESF-BCF,MLX90614ESF-DCH-000-TU,MLX90614ESF-BCA,MLX90614KSF-ABF,MLX90614ESF-AAA,MLX90614ESF-BCB,MLX90614ESF-ACC-000-TU,MLX90614ESF-AAF,MLX90614ESF-DAA-000-SP,MLX90614ESF-DCC-000-SP

2008年07月30日 - MELEXIS - 数据手册 - Rev 004 代理服务技术支持采购服务

【选型】用于医疗美容仪的红外热电堆传感器怎么选？一起来看看Melexis、TE、Amphenol、敏芯微各自的产品优势

医疗美容仪需要一款非接触式红外热电堆传感器对皮肤进行小范围精确温度测量，它们的功能是感测物体辐射能量，它们的功能是感测物体辐射能量，将物体发出的热辐射转换成电信号输出。通过对世强代理的4种型号分析，Melexis的MLX90614是医疗美容仪的更好选择。

2023-07-07 - 器件选型

【应用】红外温度传感器MLX90614用来监测新能源汽车驱动模块中的IGBT模块温度，PWM通信可保障有效的信息收发

MELEXIS红外温度传感器MLX90614用来监测新能源汽车电驱驱动中的IGBT模块温度，拥有AEC-Q100车规级的认证，-40°到125°宽工作温度，适合使用在复杂环境中，支持PWM通信，在干扰强大的地方也可以保障有效的信息收发。其优秀的温度响应时间，毫秒级的响应时间极大的缩短了测量温度的时间。

2023-06-30 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【经验】迈来芯红外温度传感器MLX90632在智能手环上人体温度监测开发经验分享

伴随着目前电子行业的飞速发展，对于智能手环上对于人体温度检测，现在不少人倾向于用MLX90632这种非接触式的红外温度传感器进行设计。而这里，简单介绍MELEXIS（迈来芯） MLX90632相关设计注意事项，希望对大家能有所帮助。

2022-08-02 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

Melexis（迈来芯）红外温度传感器介绍及技术指导

描述- 本资料主要描述了MLX红外温度传感器的工作原理、产品介绍及应用、设计问题及相关资料指引

型号- MLX90632SLD-BCB-000-RE,MLX90614DCC,MLX90614ESF-DCI,EVB90640,EVB90641,MLX90614ESF-DCC-000,MLX90614,MLX90615,MLX9064X,SGM2036-3.0,MLX90614ESF-DCI-000,MLX90615SSG-DAG-000,MLX90614ESF-ACC-000,MLX90640,ZTP-148,MLX90641,EVB90640-41,SGM2036,MLX90632,TS305

2020年2月14日 - MELEXIS - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务