遠(yuǎn)紅外熱傳感器應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，從工業(yè)控制到消費(fèi)電子，再到智能建筑和物聯(lián)網(wǎng)。在非接觸式測溫方案中，熱電堆傳感器能將人體輻射紅外能量轉(zhuǎn)換為微弱的電壓。通過對電壓的測量可以測定人體溫度和環(huán)境溫度的溫差，從而最終測定人體溫度。

在我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降母鞣N額溫槍、耳溫槍的核心測溫器件就是基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS， Micro-Electro-Mechanical System）的MEMS熱電堆紅外探測器，它是一種微加工的熱電探測器，在過去的幾十年里，產(chǎn)業(yè)化的制造工藝使得薄膜熱電堆成為許多商業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)首選。

納芯微推出的NSA3300是一款針對熱電堆傳感器的信號調(diào)理芯片，主要作用是接口熱電堆傳感器并對傳感器的輸出電壓信號進(jìn)行放大和采樣，其內(nèi)部的數(shù)字引擎可以按照客戶配置的LUT的數(shù)據(jù)，自動將熱電堆傳感器的電壓輸出計(jì)算為溫度量輸出方便客戶通過I2C的接口直接讀取溫度值。另外，NSA3300也可以被配置成數(shù)字開關(guān)量輸出的方式，可以用來做為溫度開關(guān)的應(yīng)用。其內(nèi)部有門限設(shè)定值，可以讓客戶自行設(shè)置過溫或者欠溫的比較閾值。

環(huán)境溫度自動補(bǔ)償功能 確保測溫精度

NSA3300芯片內(nèi)部集成了低噪聲儀表放大器PGA、24bit Σ-Δ ADC以及DSP校準(zhǔn)算法等。其可測量目標(biāo)溫度范圍在-70~380℃，在全溫度范圍內(nèi)滿足1%的精度誤差，并在人體測溫35℃~42℃范圍內(nèi)能達(dá)到±0.2℃的精度，最高分辨率達(dá)到0.01℃/LSB。針對個(gè)性化應(yīng)用，芯片也支持不經(jīng)DSP處理的ADC裸數(shù)據(jù)輸出。芯片內(nèi)部還集成了免標(biāo)定的環(huán)境溫度傳感器，可測范圍在-40~125℃，0~40℃范圍內(nèi)可達(dá)到±0.2℃的精度，該芯片具備的環(huán)境溫度補(bǔ)償功能，能更精準(zhǔn)直接輸出測量溫度值，完美解決溫度誤差這類問題。

多工作模式支持 多場景靈敏度應(yīng)用

在工作模式上，NSA3300還支持四種工作模式分別為：連續(xù)單通道傳感器及環(huán)境溫度組合輸出，連續(xù)雙通道傳感器及環(huán)境溫度組合輸出，連續(xù)雙通道傳感器輸出及睡眠模式，對于雙通道的應(yīng)用場景，主要處于對于NDIR等應(yīng)用場景。這些模式可以使 NSA3300 靈活運(yùn)用于耳溫槍/額溫槍、氣體傳感器、燃?xì)庠?、空調(diào)、手機(jī)等多種應(yīng)用場合。

NSA3300功能框圖

國內(nèi)首個(gè)晶圓級出貨封裝 打造最佳能耗比

NSA3300為國內(nèi)首個(gè)晶圓出貨的熱電堆調(diào)理芯片，晶圓形式方便客戶集成在熱電堆探頭中。晶圓尺寸為 1.5mmx1mm，支持 TO39,TO46, 3mmx3mm DFN 封裝，如圖為NSA3300在 TO46封裝下的工作截面圖。

熱電堆傳感器截面圖