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[资料] ZTP-148SR为核心测量传感器的额温枪解决方案
2020-7-9 09:28:18  214 传感器 额温枪
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  当前COVID-19疫情发生时期,在全国人民万众一心,众志成城抗击新型肺炎的过程中,额温枪成为阻击疫情进一步传播扩散的利器。本文主要介绍以安费诺公司的热电堆红外温度传感器ZTP-148SR为核心测量传感器的额温枪解决方案,该产品具有非接触式、高精度、低功耗等优势。
  
  图一:额温枪示意图
  本额温枪方案原理框图如下:
  
  图二:额温枪原理框图
  该方案的核心为红外温度传感器选型,本文采用Amphenol Sensors 热电堆红外温度传感器 ZTP-148SR作为本方案的核心检测传感器,该传感器内置扁平红外滤光器,并且具有NTC热敏电阻进行温度补偿,保证了测温的精度和准确度;传感器采用TO-46封装,封装比较小,适合手持设备,工作温度范围-20℃~100℃,完全满足现实需求,非常适合额温枪非接触式测温需求。
  ZTP-148SR使用简单,直接将温度信号转换为电压信号,输出mV级电压,如下图所示:
  
  图三:ZTP-148SR
  如上图所示,因为输出电压为mV级,所以本方案在信号输出端做了一级放大,放大采用的是SGmicro的SGM8552运算放大器,该放大器具有轨到轨输入输出,低偏置电流以及低静态电流等优点。模数转换ADC芯片采用SG Micro 高精度低温漂16bit ADC 转换芯片 SGM58031,该ADC内部具有PGA,可以进一步做二级放大,节省物料成本。
  将温度数据转换成数字信号后,通过IIC通信协议传输至MCU,因为本方案额温枪为手持设备,所以MCU选择瑞纳捷(Runjet)超低功耗、高安全性MCU芯片:RJM8L151K8,该芯片具有出色的运行和待机功耗,芯片内部集成了丰富的外设资源:UART、SPI、IIC、GPIO 等模块,具有性价比高、存储容量大、安全性高等众多优点。MCU将采集到的温度数据进行处理,通过LCD显示器将温度信息显示出来,并且通过按键实现人机交互。

  本方案采用Maxell的LR03(7号)碱性锰锌干电池为整个系统供电,该电池采用独特的密封技术,大大降低漏液几率,具有稳定的放电曲线特性,经久耐用,极低的自放电,大大增加了本方案额温枪的待机使用时间,具有很好的用户体验。


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