Melexis MLX90614即插即用型红外温度传感器替代HMS-J11-F5.5

时间： 2019-03-12 来源：世强

技术问答

MELEXIS是全球知名的微电子半导体解决方案供应商。旗下的红外温度传感器通常采用模数一体化设计，内置数字信号处理单元，并集成多种类型的接口，方便开发人员使用。

根据普朗克原理的推论，红外温度传感器的输出电压与被测物体的绝对温度的4次方成线性关系，如下式所示：其中U为传感器输出电压，ε_obj、ε_t分别为被测物体和传感器的发射系数，为固定值；T_obj、Te为被测物体温度和传感器的环境温度，其中Te通常采用热敏电阻直接测量；S为传感器电压敏感度，为定值；K为玻尔兹曼常数。在实际应用中，通过采样传感器输出电压U和环境温度可计算出被测物体的温度。

目前温度传感器市场品种繁多，在产品设计选型时既要考虑器件价格成本，也要考虑开发带来的时间、人力成本。在常规的测温应用中，笔者推荐Melexis（迈来芯）公司生产的即插即用型红外温度传感器 MLX90614，外观如图1所示，该传感器集成热电堆红外传感器芯片和信号处理芯片，相比于应用较多的温差传感器 HMS-J11-F5.5，具有更高的性价比。

图1 MLX90614

HMS-J11-F5.5是德国海曼生产的温差传感器，内部集成热电堆温度传感器和100KΩ（@25℃）热敏电阻，工作温度范围-20℃~100℃，光敏面积0.36mm²，热电堆电阻86K（典型值），电压敏感度35V/W，带有厚度0.525um的硅滤波片，可以过滤掉低于5.5um(25℃)波，采样TO-46封装。内部热敏电阻用于测量环境温度，根据上面的公式可计算目标物体的表面温度。该传感器输出模拟电压，外部需经过调理电路、ADC采样电路，然后由MCU运算处理得到温度结果。可见要得到目标物体温度的过程复杂，而且整个测温电路采样分立器件，容易受到环境的干扰，精度难以保证。

MLX90614工作温度范围可达-40℃~＋125℃，宽于HMS-J11-F5.5；内部集成先进的低噪声放大器，一颗17位ADC以及DSP单元，使用时无需外部附加电路直接输出结果；采样TO-39封装，比HMS-J11-F5.5体积更小，有助于减少PCB布线成本，而且将信号处理电路封装在金属壳中，能大大减少环境因素的干扰。MLX90614在室温条件下可提供标准精度为±0.5℃；在人体温度范围内，最高可以提供±0.1℃的精度，可应用于医疗领域；工作电压3V或5V，且具有PWM和SMBus两种数字输出方式，兼容市面上绝大多数MCU；该传感器具有特制的光过滤器，仅能透过5.5~14um的红外光，可大大减少环境光对测量结果的影响，而HMS-J11-F5.5仅对5.5um以下的光阻断，相比之下仅热电偶传感器单元，MLX90614就能提供更高的测量精度。

MLX90614的售价高于HMS-J11-F5.5不到1倍，但笔者认为MLX90614具有集成的信号处理电路，更小的体积，且易于使用，降低了其他原材料和研发成本，具有更高的性价比。

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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

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