SLKOR SL-W-TRS-5.5Dx דיגיטלי אינפרא אדום פתרונות יישום שבב thermopile

כדי לעזור ללקוחות להפיק את המרב SLKORהמוצרים של החברה, הציגה לאחרונה את שבב התרמופיל אינפרא אדום דיגיטלי SL-W-TRS-5.5Dx ופתרונות היישומים הקשורים אליו, ומציעים תמיכה טכנית מקיפה. הצוות הטכני ב שנזן SLKOR Micro Semicon Co., Ltd. מגיע מאוניברסיטת טסינגואה ומאוניברסיטת יונסאי בדרום קוריאה, המוביל את החברה עם חומרים, תהליכים ומוצרים חדשים. הם שלטו בשלב מוקדם בטכנולוגיית התקן כוח סיליקון קרביד מתקדמת בינלאומית מהדור השלישי. SLKOR הוא מיזם היי-טק המשלב עיצוב, פיתוח, ייצור ומכירות של מוצרים אלקטרוניים, המספק מוצרים אמינים ושירותים טכניים ללקוחותיו. עם ההתפתחות המהירה, החברה מציגה יותר מוצרים חדשים כדי לשרת את הלקוחות ולתרום תרומה חיובית לתעשיית המוליכים למחצה, בשאיפה להפוך ל"מנהיג מוליכים למחצה".

Sun Gaofei (משמאל), ג'אנג ג'ונג'ון (באמצע) ופרופסור לי ג'יאנג'יונג מאוניברסיטת טסינגואה

SLKORמנהל השיווק של Sun Gaofei, הציג כי "SLKORעמודת האינפרא אדום הדיגיטלית של המותג מיועדת ליישומי מדידת טמפרטורה ללא מגע בתחומים כגון מכשירים רפואיים, ציוד לביש חכם, מכשירי בית חכמים, ניטור טמפרטורה תעשייתי, מדידת טמפרטורת גוף ללא מגע, מדי חום למצח, תעודות זהות סטודנטים וזקיפים אלקטרוניים.

שבב SL-W-TRS-5.5Dx כולל עמודת תרמו דיגיטלית אינפרא אדום להרכבה ישירה המיועדת למדידת טמפרטורה ללא מגע. הוא כולל חיישן תרמופיל משולב ושבב עיבוד ייעודי, המאפשר תקשורת וקריאת נתונים באמצעות אפיק I2C ללא רכיבים חיצוניים נוספים. השבב מגיע עם אפשרויות צינור מתכת סטנדרטיות של 5 מ"מ ו-8 מ"מ ויכול לפעול בסביבות טמפרטורה הנעות בין -40 מעלות צלזיוס עד 130 מעלות צלזיוס. הוא מודד טמפרטורות של נוזלים, עצמים (טמפרטורות פני השטח) וטמפרטורת גוף, עם טווח מדידה של -40 מעלות צלזיוס עד 530 מעלות צלזיוס.

דגמי סדרת SL-W-TRS-5.5Dx הם:

SL-W-TRS-5.5D1 - חיישן חשוף, חבילת TO-46, שדה ראייה (FOV) = 90°

SL-W-TRS-5.5D2 — חבילת TO-46 עם צינור מתכת בגובה 5 מ"מ, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D3 — חבילת TO-46 עם צינור מתכת בגובה 8 מ"מ, FOV = 60°

SL-W-TRS-5.5D4 — חבילת TO-46 עם צינור מתכת מותאם אישית בגודל 5 מ"מ, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D5 — חבילת TO-46 עם צינור מתכת מותאם אישית בגודל 5 מ"מ, FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D6 — חבילת TO-46 עם צינור מתכת מותאם אישית בגודל 3.5 מ"מ, FOV = 75°


2. Tדיאגרמת מעגל יישום טיפוסית

2.1 עקרון המעגל של SL-W-TRS-5.5Dx

להתקן SL-W-TRS-5.5Dx יש ארבעה פינים, כולל חיבורי חשמל ו-I2C, עם טווח מתח אספקה ​​מותר של 2.3 עד 3.6V. לחיישן עצמו יש צריכת חשמל נמוכה, ומספיק קבל של 0.1uF בין החשמל לאדמה. אם החיישן ממוקם רחוק מאספקת החשמל, ניתן להוסיף קבל 10uF כדי להבטיח כוח יציב ולהפחית רעש.

2.2 התקן SL-W-TRS-5.5Dx תומך בפרוטוקול התקשורת I2C לתקשורת טורית. הבחירה בפרוטוקול התקשורת מבוססת על מצב פינת ה-CSB. אפיק I2C משתמש ב-SCL וב-SDA כקווי אות, שניהם מחוברים ל-VDDIO באמצעות נגדים משיכה כדי לשמור על רמה גבוהה כאשר האוטובוס אינו פעיל. ניתן להגדיר את כתובת התקן ה-I2C של ההתקן הדיגיטלי באמצעות ה-Chip_Address ב-register 0x92, עם כתובת גנרית של 7 סיביות של 0x7F עבור תקשורת I2C (כפי שמוצג באיור למטה).

כתובת כללית של מכשיר 2C

I 2C מאפייני קו האוטובוס של קווי SDA ו-SCL באפיק I2C

I 2C תזמון דיאגרמת

I 2C פרוטוקול תקשורת

2.3 כאשר SCL גבוה ו-SDA עובר מגבוה לנמוך, זה מאותת על תחילתה של תקשורת נתונים I2C. התקן המאסטר I2C שולח ברצף את כתובת 7 הסיביות של התקן העבד, ואחריו את סיבית הבקרה R/W כדי לבחור פעולות קריאה/כתיבה. לאחר זיהוי הכתובת, העבד יוצר אות אישור על ידי משיכת SDA נמוך במהלך מחזור ה-SCL (ACK) התשיעי. כאשר SCL גבוה ו-SDA עובר מנמוך לגבוה, זה מסמן את הסוף של תקשורת נתונים I2C. הנתונים על SDA חייבים להישאר יציבים בזמן ש-SCL גבוה, והם יכולים להשתנות רק כאשר SCL נמוך.

3.חבילת צינור מתכת TO-46 ומידות

3.1 הגדרות פינים

3.2 דרישות עיצוב מבני

עבור דגמים עם כוס אופטית מתכתית, אם הדבר מותר מבחינה מבנית, עדשת החיישן עשויה להשתרע מעבר למשטח העליון של בית ההתקן. אם קיימות מגבלות אסתטיות המחייבות את הרכיב להיות שקוע, על התכנון לוודא שהמבנה ימנע מחסימה של שדה הראייה של המכשיר.

עבור מוצרים הדורשים שימוש בשבב החיישן החשוף TO46 עקב צרכים ספציפיים, שדה הראייה המובנה (FOV) של החיישן הוא כ-90 מעלות. מכיוון שחיישני תרמופיל אינפרא אדום רגישים מאוד לאור ולחום, טמפרטורת סביבה יציבה ממזערת הפרעות אור תועה, וכתוצאה מכך תוצאות מדידה מדויקות יותר. בדרך כלל, מדידה ישירה עם החיישן אינה מומלצת; יש צורך באינטגרציה מבנית עבור יישומי מוצר. החיישן עצמו מגיע עם מסנן אופטי סיליקון, המחליש אותות אינפרא אדום ויכול להוביל לתוצאות מדידה נמוכות יותר. אלא אם כן הכרחי, אין להוסיף מסננים נוספים.

4.1 דרישות עיצוב תרמי

טמפרטורת הסביבה משפיעה באופן משמעותי על דיוק המדידה, ולכן חשוב לשמור את החיישן בסביבה יציבה כדי למנוע הפרעות ממקורות חום. לכן, יש למקם אותו הרחק ממרכיבים המייצרים חום גבוה. על ה-PCB, רצוי לעצב חריצים סביב החיישן, למקם אותו באזור מבודד.

4.2 מרחק מדידה

מאפייני הפלט של החיישן מושפעים יותר ממרחק בעת מדידה בטווח קרוב (בדרך כלל בטווח של 20 מ"מ מעדשת החיישן). לכן, למדידת טמפרטורת גוף האדם, מומלץ מרחק מומלץ של כ-2-5 ס"מ. למדידת עצמים אחרים, ניתן להרחיב את המרחק כל עוד עומדים בדרישות שדה הראייה.

5. תכנון תכנית

5.1 מצב סטנדרטי: במצב זה, תצורת I2C מיושמת באמצעות הגדרות רישום, המאפשרות קריאת נתוני I2C ישירה.

5.2 מצב שינה:

במצב שינה, קו ה-SDA משמש מחדש כפלט INT, ו-I2C מושבת בעוד ש-SCL נשאר גבוה. רק ערוץ החיישן מושווה, לא פלט חיישן הטמפרטורה הפנימי. במצב I2C IDLE, הגדר את sleep_en = 1 ו-mode_en = 1 כדי להיכנס למצב שינה, הנמשך בין 100 אלפיות שנייה ל-25.6 שניות (8 סיביות). עם ההתעוררות, מתבצעת המרה כדי לקבל את פלט כיול ה-ADC. בדיקות שילוב הערוצים מבוצעות באמצעות נתוני הגולמי המכוילים של ה-ADC כנגד סף כדי להפעיל פסיקה אם מתקיימים התנאים. ניתן להגדיר אוגרים להפעיל את הפסיקה כאשר ערכים חורגים או יורדים מתחת לסף שנקבע. לאחר ההשוואה, המכשיר חוזר למצב שינה. כברירת מחדל, ה-SDA נשאר גבוה; כאשר מתרחשת פסיקה, הוא נמשך נמוך וחוזר לגבוה לאחר 50 אלפיות שנייה. אות פסיקה זה יכול להעיר את ה-MCU. לאחר שה-MCU מזהה את אות ה-INT, הוא מושך את SCL נמוך למשך יותר מ-10 אלפיות שנייה, וחוזר למצב I2C IDLE עם sleep_en = 0.

6. שיקולי עיצוב

בתכנון יישום, חיוני להבין את המאפיינים של אובייקט המדידה (נוזל, מוצק או גוף אדם), מרחק המדידה וטווח הטמפרטורה. בהתבסס על סביבת היישום, אופטימיזציה של אלגוריתם היא חיונית כדי לשפר את דיוק המדידה.

אלגוריתמי השבבים המקוריים נועדו להבטיח דיוק שצוין רק בשיווי משקל תרמי ובתנאים איזוטרמיים (כאשר אין הבדל טמפרטורה על פני חבילת החיישן). כל שיפוע טמפרטורה בתוך חבילת החיישן יכול להשפיע לרעה על דיוק המדידה. מצבים שעלולים לגרום להפרשי טמפרטורה כוללים רכיבים יוצרי חום הממוקמים על או ליד החלק התחתון או הצדדים של החיישן, או כאשר החיישן ממוקם קרוב מאוד לעצם הנמדד, מה שעלול להוביל לחימום מקומי של החיישן.

אם יש לך שאלות או דרישות הקשורות למוצרים ולפתרונות היישומים מ SLKOR, אנא אל תהסס לפנות אלינו. אנחנו כאן כדי לספק תמיכה וסיוע מסור!