Pour aider les clients à tirer le meilleur parti de SLKORParmi les produits de la société, la société a récemment présenté la puce thermopile infrarouge numérique SL-W-TRS-5.5Dx et ses solutions d'application associées, offrant un support technique complet. L'équipe technique de Shenzhen SLKOR Micro Semicon Co., Ltd. est originaire de l'Université Tsinghua et de l'Université Yonsei en Corée du Sud, où il a dirigé l'entreprise avec de nouveaux matériaux, procédés et produits. Ils ont maîtrisé très tôt la technologie de pointe des dispositifs de puissance en carbure de silicium de troisième génération au niveau international. SLKOR est une entreprise de haute technologie intégrant la conception, le développement, la production et la vente de produits électroniques, fournissant des produits fiables et des services techniques à ses clients. Avec un développement rapide, l'entreprise introduit davantage de nouveaux produits pour servir les clients et apporter une contribution positive à l'industrie des semi-conducteurs, s'efforçant de devenir un « leader des semi-conducteurs ».

Sun Gaofei (à gauche), Zhang Junjun (au milieu) et le professeur Li Jianxiong de l'Université Tsinghua

SLKORLe directeur marketing de Sun Gaofei a annoncé que le «SLKOR" La thermopile infrarouge numérique de la marque est conçue pour les applications de mesure de température sans contact dans des domaines tels que les appareils médicaux, les appareils portables intelligents, les appareils électroménagers intelligents, la surveillance de la température industrielle, la mesure de la température corporelle sans contact, les thermomètres frontaux, les cartes d'identité d'étudiant et les sentinelles électroniques.

La puce SL-W-TRS-5.5Dx est dotée d'une thermopile infrarouge numérique à montage direct conçue pour la mesure de température sans contact. Elle comprend un capteur thermopile intégré et une puce de traitement dédiée, permettant la communication et la lecture de données via un bus I2C sans composants externes supplémentaires. La puce est livrée avec des options de tube métallique standard de 5 mm et 8 mm et peut fonctionner dans des environnements de température allant de -40 °C à 130 °C. Elle mesure les températures des liquides, des objets (températures de surface) et des températures corporelles, avec une plage de mesure de -40 °C à 530 °C.

Les modèles de la série SL-W-TRS-5.5Dx sont :

SL-W-TRS-5.5D1 — Capteur nu, boîtier TO-46, champ de vision (FOV) = 90°

SL-W-TRS-5.5D2 — Boîtier TO-46 avec un tube métallique de 5 mm de haut, champ de vision = 75°

SL-W-TRS-5.5D3 — Boîtier TO-46 avec un tube métallique de 8 mm de haut, champ de vision = 60°

SL-W-TRS-5.5D4 — Boîtier TO-46 avec un tube métallique personnalisé de 5 mm, champ de vision = 75°

SL-W-TRS-5.5D5 — Boîtier TO-46 avec un tube métallique personnalisé de 5 mm, champ de vision = 75°

SL-W-TRS-5.5D6 — Boîtier TO-46 avec un tube métallique personnalisé de 3.5 mm, champ de vision = 75°


2. Tschéma de circuit d'application typique

2.1 Le principe du circuit SL-W-TRS-5.5Dx

Le dispositif SL-W-TRS-5.5Dx possède quatre broches, dont les connexions d'alimentation et de bus I2C, avec une plage de tension d'alimentation autorisée de 2.3 à 3.6 V. Le capteur lui-même a une faible consommation d'énergie et un condensateur de 0.1 uF est suffisant entre l'alimentation et la terre. Si le capteur est situé loin de l'alimentation, un condensateur de 10 uF peut être ajouté pour assurer une alimentation stable et réduire le bruit.

2.2 Le dispositif SL-W-TRS-5.5Dx prend en charge le protocole de communication I2C pour la communication série. Le choix du protocole de communication est basé sur l'état de la broche CSB. Le bus I2C utilise SCL et SDA comme lignes de signal, toutes deux connectées à VDDIO via des résistances de rappel pour maintenir un niveau élevé lorsque le bus est inactif. L'adresse du périphérique I2C du périphérique numérique peut être configurée via la Chip_Address dans le registre 0x92, avec une adresse générique de 7 bits de 0x7F pour la communication I2C (comme indiqué dans la figure ci-dessous).

Adresse générique de l'appareil I 2C

I 2C Les caractéristiques des lignes de bus SDA et SCL dans le bus I2C

Diagramme temporel I 2C

Protocole de communication I 2C

2.3 Lorsque SCL est élevé et que SDA passe de haut à bas, cela signale le début de la communication de données I2C. Le périphérique maître I2C envoie séquentiellement l'adresse 7 bits du périphérique esclave, suivie du bit de contrôle R/W pour choisir les opérations de lecture/écriture. Après avoir reconnu l'adresse, l'esclave génère un signal d'accusé de réception en abaissant SDA pendant le neuvième cycle SCL (ACK). Lorsque SCL est élevé et que SDA passe de bas à haut, cela marque la fin de la communication de données I2C. Les données sur SDA doivent rester stables lorsque SCL est élevé, et elles ne peuvent changer que lorsque SCL est bas.

3.Emballage et dimensions du tube métallique TO-46

3.1 Définitions des broches

3.2 Exigences de conception structurelle

Pour les modèles avec une coupelle optique en métal, si la structure le permet, la lentille du capteur peut dépasser la surface supérieure du boîtier de l'appareil. Si des restrictions esthétiques nécessitent que le composant soit encastré, la conception doit garantir que la structure évite d'obstruer le champ de vision de l'appareil.

Pour les produits qui nécessitent l'utilisation de la puce de capteur nue TO46 en raison de besoins spécifiques, le champ de vision inhérent du capteur (FOV) est d'environ 90 degrés. Les capteurs thermopiles infrarouges étant très sensibles à la lumière et à la chaleur, une température ambiante stable minimise les interférences de lumière parasite, ce qui permet d'obtenir des résultats de mesure plus précis. En général, la mesure directe avec le capteur n'est pas recommandée ; une intégration structurelle est nécessaire pour les applications de produits. Le capteur lui-même est livré avec un filtre optique en silicium, qui atténue les signaux infrarouges et peut entraîner des résultats de mesure inférieurs. Sauf nécessité absolue, des filtres supplémentaires ne doivent pas être ajoutés.

4.1 Exigences de conception thermique

La température ambiante a un impact important sur la précision de la mesure. Il est donc important de conserver le capteur dans un environnement stable pour éviter les interférences des sources de chaleur. Il doit donc être placé à l'écart des composants à forte production de chaleur. Sur le PCB, il est conseillé de concevoir des fentes autour du capteur, en le plaçant dans une zone isolée.

4.2 Distance de mesure

Les caractéristiques de sortie du capteur sont davantage influencées par la distance lors d'une mesure à courte distance (généralement à moins de 20 mm de l'objectif du capteur). Par conséquent, pour mesurer la température du corps humain, une distance recommandée d'environ 2 à 5 cm est conseillée. Pour mesurer d'autres objets, la distance peut être augmentée tant que les exigences du champ de vision sont respectées.

5. Conception du programme

5.1 Mode standard: Dans ce mode, la configuration I2C est implémentée via les paramètres de registre, permettant la lecture directe des données I2C.

5.2 Mode veille :

En mode veille, la ligne SDA est convertie en sortie INT et I2C est désactivé tant que SCL reste à l'état haut. Seul le canal du capteur est comparé, et non la sortie du capteur de température interne. En mode veille I2C, définissez sleep_en = 1 et mode_en = 1 pour une mise en veille, d'une durée de 100 ms à 25.6 s (8 bits). Au réveil, une conversion est effectuée pour obtenir la sortie d'étalonnage du convertisseur analogique-numérique (CAN). Les vérifications de combinaison de canaux sont effectuées à l'aide des données brutes étalonnées du CAN par rapport à un seuil afin de déclencher une interruption si les conditions sont remplies. Les registres peuvent être configurés pour déclencher l'interruption lorsque les valeurs dépassent ou descendent en dessous du seuil défini. Après la comparaison, l'appareil se remet en veille. Par défaut, SDA reste à l'état haut ; en cas d'interruption, il est abaissé puis remis à l'état haut après 50 ms. Ce signal d'interruption peut réveiller le microcontrôleur. Une fois que le MCU détecte le signal INT, il tire SCL vers le bas pendant plus de 10 ms, revenant au mode I2C IDLE avec sleep_en = 0.

6. Considérations sur la conception

Lors de la conception d'une application, il est essentiel de comprendre les caractéristiques de l'objet à mesurer (liquide, solide ou corps humain), la distance de mesure et la plage de température. En fonction de l'environnement d'application, l'optimisation de l'algorithme est essentielle pour améliorer la précision de la mesure.

Les algorithmes de la puce d'origine sont conçus pour garantir une précision spécifiée uniquement dans des conditions d'équilibre thermique et isothermes (où il n'y a aucune différence de température dans le boîtier du capteur). Tout gradient de température dans le boîtier du capteur peut nuire à la précision de la mesure. Les situations qui peuvent provoquer des différences de température incluent les composants générateurs de chaleur situés sur ou près du bas ou des côtés du capteur, ou lorsque le capteur est positionné très près de l'objet mesuré, ce qui peut entraîner un échauffement localisé du capteur.

Si vous avez des questions ou des exigences concernant les produits et les solutions d'application de SLKOR, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes là pour vous fournir un soutien et une assistance dédiés !