【经验】以MLX90614为例详解迈来芯红外传感器结构设计，解决FOV设计和红外热扰动问题

时间： 2020-04-15 来源：世强

技术问答

迈来芯的红外传感器系列，以其数字式出厂已校准的特点，在额温枪等需要非接触测温的领域大量使用。因为是集成式方案，产品本身的设计迈来芯基本已经帮客户搞定，难点主要在针对红外测温的特性匹配合适的结构设计。下面就以MLX90614为例，基于解决红外的热扰动、热梯度和FOV选择等问题，给客户推荐机械结构设计的参考方案，帮助客户更快使用迈来芯的红外传感器完成最终产品的设计。

迈来芯采用的红外热电堆技术，由很多热电偶组成，把目标温度To和芯片环境温度Ta之间的温度差转换成电势差。环境温度Ta的稳定影响红外测温的精度，这三点必须考虑：

热扰动：冷热空气的流动本身就会影响芯片的环境温度Ta的稳定性，对测试结果产生噪声。为了解决热扰动，一般的解决办法是在包裹传感器和在前端增加套筒，从而增加热容量减少热扰动的影响，这就是红外传感器一般采用TO-39、TO-46等金属壳封装的原因。当然迈来芯红外系列中MLX90632比较特殊，MLX90632是迈来芯针对手环等应用设计的，采用了SFN 3x3贴片小封装，针对热扰动迈来芯做了算法补偿，测试效果比采用金属壳封装的常规产品更好。

热梯度：和热扰动比较类似，热梯度表现为芯片周围温度分布均匀情况，芯片周围的发热源或者快速切换测试环境造成温度变化都会影响。测试环境相同的情况下，芯片主要受周围的发热元件的影响，芯片加套筒同样可以改善热梯度影响，另外远离发热源和在PCB开槽等切断热回路的方法也可以改善。

FOV（视场角）：相当于芯片的“视野”，因为输出温度是取FOV范围内的平均值，必须保证被测物覆盖住芯片的FOV，做到“我的眼中只有你”。

以上为MLX90614的结构参考设计，迈来芯其他型号的选择和设计可以咨询世强。

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