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SLKOR SL-W-TRS-5.5Dx デジタル赤外線サーモパイルチップアプリケーションソリューション
2024-09-18 2148

お客様が最大限に活用できるよう SLKORの製品として、同社は最近SL-W-TRS-5.5Dxデジタル赤外線サーモパイルチップとそれに関連するアプリケーションソリューションを導入し、包括的な技術サポートを提供しています。 シンセン SLKOR マイクロセミコン株式会社 韓国の清華大学と延世大学出身の研究者が、新素材、新プロセス、新製品で当社をリードしています。彼らは、世界最先端の第3世代シリコンカーバイドパワーデバイス技術を早くから習得しています。 SLKOR は、電子製品の設計、開発、生産、販売を一体化したハイテク企業であり、顧客に信頼性の高い製品と技術サービスを提供しています。同社は急速な発展に伴い、より多くの新製品を導入して顧客にサービスを提供し、半導体業界に積極的に貢献し、「半導体リーダー」になることを目指しています。

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孫高飛(左)、 張俊俊(中央) 清華大学の李建雄教授

 

SLKORのマーケティングディレクターであるSun Gaofei氏は、「SLKOR「」ブランドのデジタル赤外線サーモパイルは、医療機器、スマートウェアラブル、スマート家電、産業用温度監視、非接触体温測定、額温度計、学生証、電子センチネルなどの分野での非接触温度測定アプリケーション向けに設計されています。

 

SL-W-TRS-5.5Dx チップは、非接触温度測定用に設計されたダイレクトマウント デジタル赤外線サーモパイルを備えています。統合サーモパイル センサーと専用処理チップが含まれており、追加の外部コンポーネントなしで I2C バスを介して通信とデータ読み取りが可能です。チップには 5mm と 8mm の標準金属チューブ オプションが付属しており、-40°C ~ 130°C の温度環境で動作できます。液体、物体 (表面温度)、および体温の温度を測定し、測定範囲は -40°C ~ 530°C です。

 


SL-W-TRS-5.5Dx シリーズのモデルは次のとおりです。

 

SL-W-TRS-5.5D1 — ベアセンサー、TO-46 パッケージ、視野角 (FOV) = 90°

SL-W-TRS-5.5D2 — 高さ 46mm の金属チューブを備えた TO-5 パッケージ、FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D3 — 高さ 46mm の金属チューブを備えた TO-8 パッケージ、FOV = 60°

SL-W-TRS-5.5D4 — 46mmカスタム金属チューブ付きTO-5パッケージ、FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D5 — 46mmカスタム金属チューブ付きTO-5パッケージ、FOV = 75°

SL-W-TRS-5.5D6 — 46mmカスタム金属チューブ付きTO-3.5パッケージ、FOV = 75°


2. 
T典型的なアプリケーション回路図

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2.1 SL-W-TRS-5.5Dxの回路原理

 

SL-W-TRS-5.5Dx デバイスには、電源と I2C バス接続を含む 2.3 つのピンがあり、許容電源電圧範囲は 3.6 ~ 0.1V です。センサー自体の消費電力は低く、電源とグランドの間には 10uF のコンデンサがあれば十分です。センサーが電源から遠い場合は、XNUMXuF のコンデンサを追加して安定した電源を確保し、ノイズを減らすことができます。


2.2 SL-W-TRS-5.5Dx デバイスは、シリアル通信用の I2C 通信プロトコルをサポートしています。 通信プロトコルの選択は、CSB ピンの状態に基づきます。I2C バスは、信号線として SCL と SDA を使用します。これらは両方ともプルアップ抵抗を介して VDDIO に接続され、バスがアイドル状態のときにハイレベルを維持します。デジタル デバイスの I2C デバイス アドレスは、レジスタ 0x92 の Chip_Address を介して設定できます。I7C 通信用の汎用 0 ビット アドレスは 7x2F です (下の図を参照)。

 

I 2C デバイスの汎用アドレス

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I 2C I2CバスのSDAおよびSCLラインのバスライン特性

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I 2C タイミング図

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I 2C 通信プロトコル

 

2.3 SCL がハイで、SDA がハイからローに遷移すると、I2C データ通信の開始が通知されます。 I2C マスター デバイスは、スレーブ デバイスの 7 ビット アドレスを順次送信し、その後に読み取り/書き込み操作を選択するための R/W 制御ビットを送信します。アドレスを認識すると、スレーブは 2 番目の SCL (ACK) サイクル中に SDA をローに引き下げて確認応答信号を生成します。SCL がハイで、SDA がローからハイに遷移すると、IXNUMXC データ通信の終了を示します。SDA のデータは、SCL がハイの間は安定している必要があり、SCL がローのときのみ変更できます。

 

3.TO-46 金属管パッケージと寸法

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3.1 ピンの定義

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3.2 構造設計要件

 

金属製の光学カップを備えたモデルの場合、構造的に許容される場合、センサー レンズはデバイス ハウジングの上面を超えて延長できます。美観上の制約によりコンポーネントを凹ませる必要がある場合は、構造がデバイスの視野を妨げないように設計する必要があります。

 

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特定のニーズにより TO46 ベア センサー チップの使用が必要な製品の場合、センサーの固有の視野 (FOV) は約 90 度です。赤外線サーモパイル センサーは光と熱に非常に敏感なので、周囲温度が安定していると迷光干渉が最小限に抑えられ、より正確な測定結果が得られます。通常、センサーによる直接測定は推奨されません。製品アプリケーションには構造的な統合が必要です。センサー自体にはシリコン光学フィルターが付属しており、赤外線信号を減衰させて測定結果が低下する可能性があります。絶対に必要な場合を除き、追加のフィルターを追加しないでください。

 

4.1 熱設計要件

 

周囲温度は測定精度に大きく影響するため、熱源からの干渉を避けるためにセンサーを安定した環境に保つことが重要です。したがって、センサーは高熱を発生する部品から離して配置する必要があります。PCB 上では、センサーの周囲にスロットを設計し、隔離された領域に配置することをお勧めします。

 

4.2 測定距離

 

センサーの出力特性は、近距離(通常、センサーレンズから 20 mm 以内)での測定時に距離の影響をより受けます。したがって、人体の温度を測定する場合は、約 2 ~ 5 cm の距離を推奨します。他の物体を測定する場合は、視野の要件を満たす限り、距離を延長できます。

 

5. プログラム設計

 

5.1 標準モード: このモードでは、I2C 構成はレジスタ設定を介して実装され、I2C データを直接読み取ることができます。

 

5.2 スリープモード:

スリープ モードでは、SDA ラインは INT 出力として再利用され、SCL がハイの間 I2C は無効になります。内部温度センサー出力ではなく、センサー チャネルのみが比較されます。I2C IDLE モードでは、sleep_en = 1 および mode_en = 1 を設定してスリープに入り、100 ミリ秒から 25.6 秒 (8 ビット) 続きます。ウェイクアップすると、ADC キャリブレーション出力を取得するために変換が実行されます。条件が満たされた場合に割り込みをトリガーするために、キャリブレーション済みの ADC 生データを使用してしきい値に対してチャネルの組み合わせチェックが実行されます。値が設定されたしきい値を超えたり下回ったりしたときに割り込みをトリガーするようにレジスタを設定できます。比較後、デバイスはスリープ状態に戻ります。デフォルトでは、SDA はハイのままです。割り込みが発生すると、SDA はローにプルされ、50 ミリ秒後にハイに戻ります。この割り込み信号により、MCU をウェイクアップできます。 MCU は INT 信号を検出すると、SCL を 10 ミリ秒以上低く引き下げ、sleep_en = 2 で I0C IDLE モードに戻ります。

 

6. 設計上の考慮事項

 

アプリケーション設計では、測定対象(液体、固体、人体)の特性、測定距離、温度範囲を理解することが重要です。アプリケーション環境に基づいて、アルゴリズムの最適化は測定精度を高めるために重要です。

 

オリジナルのチップ アルゴリズムは、熱平衡および等温条件 (センサー パッケージ全体で温度差がない) でのみ指定された精度を保証するように設計されています。センサー パッケージ内の温度勾配は、測定精度に悪影響を及ぼす可能性があります。温度差を引き起こす可能性がある状況としては、センサーの底面または側面またはその近くにある発熱部品、またはセンサーが測定対象物の非常に近くに配置されている場合などが挙げられ、センサーの局所的な加熱につながる可能性があります。

 

製品やアプリケーションソリューションに関するご質問やご要望がございましたら、 SLKORお気軽にお問い合わせください。私たちは献身的なサポートと援助を提供するためにここにいます!

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