【经验】红外温度传感器应用于耳温枪：空间受限和热冲击的解决之道

时间： 2017-06-27 来源：世强作者：TonyBro

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红外测温技术越来越受到欢迎，主要得益于它快速的响应及非接触特性。MELEXIS红外非接触温度传感器MLX90614和MLX90615系列在体温范围达到0.2℃测量精度，促使这一技术扩展到医用消费领域，例如我们熟知的耳温枪已经广泛选用了MLX90615系列传感器。

MLX90615成功应用至耳温枪有两个挑战：空间受限和热冲击。

耳腔容量非常小，这对器件本身体积提出了非常高的要求，例如MLX90614这个产品是不可能放进人的耳朵的，它更适合用在额温枪。但是MLX90615以5.4mm直径和2.7mm高度的外形使问题得以轻松解决，而且并不牺牲太多性能。MLX90615除了没有双die设计以外几乎和MLX90614一致。而且针对消费产品，MLX90615传感器芯片还做了功耗优化，测试功耗在1.3mA，而睡眠状态下则低至1.1μA。

图1：耳温枪典型结构剖解

热冲击主要与芯片所采用的热电偶技术有密切关联。芯片基于测量两个不同节点（热节点、冷节点）产生的电压差来推算所接收到的辐射能量，进而判断被测物体温度，这需要复杂的校准过程，Melexis传感器出厂前已经做好了标定校准。热电偶技术特点表现为，被测物体温度和环境温度存在关联，确切来说是和传感器外壳温度会产生关联，所以在结构设计时，尤其需要注意避免传感器壳体会收到外界热冲击影响。

为此，MLX90615的应用设计需要增加两个关键组件：散热片和塑料外壳。

散热片的作用是把外界传递给传感器的热量尽可能散发出去，从而尽可能降低对传感器外壳的热冲击。我们注意到，散热片和传感器壳体必须不能直接接触，所以散热片和传感器间留有间隙，并在固定位置加上O型隔热环。

塑料外壳的目的除了保护芯片，还做到了散热片和耳腔的热隔离，同样，散热片和塑料外壳间也需要留有空隙并在固定位置增加O型隔热环。

两个组件的设计都必须满足传感器FOV原则，即传感器视野范围内不容许出现这些组件，以免对测试带来额外干扰。

在做耳温枪的你，是不是有了新的启发？在世强元件电商留言给我们吧。

图2：耳温枪实物

相关技术文档：

Melexis MLX90615红外温度计数据手册详情>>>

Melexis MLX9061x系列红外测温仪快速参考指南详情>>>

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用户_8353 Lv8 2019-05-16

很好
lxm Lv4. 资深工程师 2017-09-15

受益匪浅
Tristan Tsai Lv5. 技术专家 2017-07-22

不错

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