【技术大神】如何用热电堆温度传感器TS305-11C55做一款好的非接触式温度计

时间： 2018-05-26 来源：世强

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目前国内市场上有各种各样的体温计，有很古老的水银体温计，也有新型的非接触式体温计。大体上使用来说分为家用，医疗和工业。家用和医疗上大多数还在使用老式的水银计，但是工业上很多应用场景是温度测量设备不能直接接触测量目标，这时候就需要非接触式的体温计了。它无需接触，随时测量，即测即得。

笔者之前为客户定制过一个非接触式体温计的方案，现在与大家分享一下。核心传感器选的是TE connectivity的TS305-11C55，这是一种热电堆温度传感器。下面简单介绍一下热电堆温度传感器。热电堆是一种热释红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件。热电堆辐射接收面分为若干块，每一块接一个热电偶。把所有的热电偶串联起来，就构成热电堆。封装中采用基准传感器作为补偿的基准。

此次方案采用的热电堆温度传感器TS305-11C55，它的测量温度范围-40 – 300°C，已经满足大部分的应用场景。它的使用环境-20 – 85 °C，也是很宽泛，从而减少设计上的顾虑。热电堆温度传感器TS305-11C55有很好的FWHM，可以比较大面积的测量，非常适合工业测温使用。而且他自带滤波镜片，可以很好的屏蔽太阳中的红外光谱。

下图是硬件框架图：

非接触式温度计设计时，有1个很重要的关注点：测量要准。要设计好精准的温度计从三个方向入手：

第一，需用好的热电堆温度传感器,TS305-11C55就是一个很好的选择

第二，信号放大电路要设计好，热电堆传感器输出电压很小，是微安级的，一般的mcu的ad工能是检测不到的，硬件上需要增加放大电路。笔者设计的时候，使用的是2级放大，这样会减少噪声的干扰

第三，供电模块也很重要，电源文波小，从而使信号的纯净度高，进一步减小设计难度，提高精准度

其次就是设计中的小的注意点：

（1）热电堆传感器和主板连接的线要细，要短

（2）传感器周围用黑色的泡棉封死，进一步提高精度

（3）根据TS305-11C55的温度曲线（如下图，很接近直线），可以根据温度曲线情况，分段测量

温度测量设计时还需要注意温度测量速度，这点需要软件的的配合，好的算法会大大增加用户的使用体验，从而为您的产品加分。

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