電子發(fā)燒友網(wǎng)訊 目前隨著疫情的發(fā)展，在進(jìn)出小區(qū)，公共場(chǎng)所等地方，都需要用到手持式紅外測(cè)溫儀. 手持式紅外測(cè)溫儀可以實(shí)現(xiàn)非接觸近距離測(cè)量人體的溫度，非常方便用于臨時(shí)快速的體溫測(cè)量，因此，測(cè)溫儀所需要用到的運(yùn)算放大器、模擬開關(guān)等部件也成了產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注重點(diǎn)。

潤石科技是一家擁有高性能模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)能力的公司，旗下產(chǎn)品線跟紅外測(cè)溫儀、醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品具有非常高的匹配度，包括運(yùn)算放大器，比較器，模擬開關(guān)，LDO 等產(chǎn)品。

使用模擬熱電堆探頭的手持式紅外測(cè)溫儀原理框圖如下：

上圖中，以電池采用9V為例，先通過一個(gè)高壓LDO RS3002 把電池電壓轉(zhuǎn)為 3V，供整個(gè)系統(tǒng)使用，包括為 MCU，背光燈，運(yùn)放 等器件供電，然后再用一個(gè)低功耗LDO RS3236 從 3V 降為 1.5V，這樣做的目的是給熱電堆提供一個(gè)參考電壓，讓整個(gè)測(cè)量溫度范圍可以擴(kuò)大。為了在不同的環(huán)境溫度下能夠計(jì)算正確，MCU 還必須要讀取當(dāng)前的環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)方式是通過讀取熱電堆內(nèi)部的 NTC 電阻與固定 100kΩ電阻分壓的電壓點(diǎn)來計(jì)算的。

由于熱電堆的輸出電阻較高，因此運(yùn)放部分的拓?fù)湟瞬捎猛?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/放大器/" target="_blank">放大器，放大倍數(shù)大概需要 100倍以上，需要預(yù)留低通濾波以降低輸出噪聲，為了盡量提高溫度的分辨率，要求運(yùn)放的 1/f 噪聲小于5uVpp，同時(shí)直流失調(diào)電壓小于 10uV，電路中的運(yùn)放 RS8551 是潤石科技推出的一款自穩(wěn)零零漂運(yùn)放，具有超低的失調(diào)電壓，非常適合用于 DC 或者 低頻信號(hào)放大，其主要參數(shù)如下：

◆寬工作電壓范圍：2.5V~5.5V；

◆超低失調(diào)電壓：典型值 1uV，最大值 5uV；

◆超低溫度漂移：典型值 5nV/°C，最大值 50nV/°C；

◆超低輸入偏置電流：50pA；

◆單位增益帶寬：4.5MHz；

◆靜態(tài)電流：640uA 每通道；

◆0.01Hz~10Hz 噪聲：0.75uVpp。

潤石科技還提供性能出色的高壓 LDO 和低壓 LDO：RS3002 系列和 RS3236 系列。RS3002 的主要特點(diǎn)是：

◆寬輸入電壓范圍：2.5V~36V，適用于常見的 9V 電池輸入；

◆輸出電流持續(xù)：150mA；

◆超低靜態(tài)電流：2.5uA；

◆低壓差：10mV/mA；

◆超高 PSRR：54dB@1KHz；

◆輸出電壓精度可選：1%或者 2.5%；

◆多種固定輸出電壓可選，有 SOT-23，SOT-89-3，SOT-23-5 封裝可選。

RS3236 的主要特點(diǎn)是：

◆寬輸入電壓范圍：1.7V~7.5V，支持 4 節(jié)干電池輸入；

◆內(nèi)部最大輸出限流點(diǎn)：>500mA；

◆超低靜態(tài)電流：20uA；

◆超低壓差：1mV/mA；

◆高 PSRR：70dB@1KHz；

◆輸出電壓精度可選：1%或者 2.5%；

◆多種固定輸出電壓可選，有 SOT-23，SOT-89-3，SOT-23-5，UTDFN-1*1-4L 封裝可選。

此外，潤石科技產(chǎn)品在指夾血氧儀上也有應(yīng)用。家庭使用的便攜式指夾血氧儀靈活度高，能夠在無創(chuàng)傷的基礎(chǔ)上快速測(cè)量人體的血氧飽和百分比(SpO2)，還有脈搏頻率，受到了市場(chǎng)的廣泛好評(píng)，持續(xù)暢銷。

基于血液中的血紅蛋白對(duì)紅光和紅外線有不同的吸收能力，含氧血紅蛋白(HbO2)與還原血紅蛋白(Hb)相比，Hb吸收的紅光較多，紅外線較少。HbO2則相反，吸收的紅光較少，紅外線較多。紅光和紅外線LED燈在結(jié)構(gòu)上緊挨著，這樣方便在手指的單一位置透光。光線從手指的一面穿透到另一面，被光敏二極管接收后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)比例的電壓。

典型的便攜式指夾血氧儀原理框圖如下：

上圖中，模擬開關(guān) RS2105 用于切換紅光 LED 和 紅外線 LED 燈，它們分時(shí)復(fù)用并且調(diào)制有一定的頻率，運(yùn)放 RS321 配合 MCU 內(nèi)部的 DAC 產(chǎn)生恒流輸出的信號(hào)，因?yàn)長ED燈恒流工作可以獲得比較穩(wěn)定的波長，發(fā)射電流常常達(dá)到數(shù)十mA，所以要求模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻最好小于 1Ω，RS2105 的導(dǎo)通電阻為 0.6Ω，滿足應(yīng)用要求。

在光敏接收管側(cè)，運(yùn)放 RS622 用于實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，這就要求運(yùn)放的輸入偏置電流 Ib 是 pA 級(jí)別的，另外運(yùn)放的帶寬需要 5MHz 以上以滿足快速反應(yīng)，低噪聲系列的運(yùn)放能夠更好的提高系統(tǒng)的分辨率。在電源拓?fù)渖?，一種是用兩節(jié)干電池(3V)然后升壓到 5V 再降壓給系統(tǒng)各電路使用，另外一種帶有鋰電池，可以循環(huán)充電使用，低功耗 LDO RS3236 均適合這兩種拓?fù)湎到y(tǒng)。

低噪聲運(yùn)放 RS622的主要參數(shù)如下：

◆ 寬工作電壓范圍：2.5V~5.5V；

◆低失調(diào)電壓：典型值 0.7mV，最大值 3mV；

◆低溫度漂移：典型值 2uV/°C；

◆低輸入偏置電流：1pA；

◆單位增益帶寬：7MHz；

◆靜態(tài)電流：600uA 每通道；

◆噪聲系數(shù)：11nV/√Hz。

模擬開關(guān)RS2105 的主要參數(shù)如下：

◆寬輸入電壓范圍：1.8V~5.5V；

◆導(dǎo)通電阻值：0.6Ω，最大 1Ω；

◆輸出電流持續(xù)：500mA；

◆-3dB 帶寬：30MHz；

◆靜態(tài)電流：小于 1uA；

◆有MSOP-10，TDFN-3*3-10L 封裝可選。

低功耗LDO RS3236的主要參數(shù)如下：

◆寬輸入電壓范圍：1.7V~7.5V，支持 4 節(jié)干電池輸入；

◆內(nèi)部最大輸出限流點(diǎn)：>500mA；

◆超低靜態(tài)電流：20uA；

◆超低壓差：1mV/mA；

◆超高 PSRR：70dB@1KHz；

◆輸出電壓精度可選：1% 或者 2.5%；

◆多種固定輸出電壓可選，有 SOT-23，SOT-89-3，SOT-23-5，UTDFN-1*1-4L 封裝可選。