基于一种利用热电堆技术来降低成本的远红外热传感器阵列方案

MEMS/传感技术

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描述

据介绍,远红外热传感器应用领域越来越多,从工业控制到消费电子,再到智能建筑和物联网。迈来芯(Melexis)利用热电堆技术将远红外热传感器小型化,并降低成本,与微测辐射热计技术展开竞争。随着消费类市场的蓬勃发展,对远红外热传感器的数量和集成度有了更高要求,需要进一步改善传感器的尺寸和成本。因此,部分远红外热传感器厂商还将透镜直接集成到芯片上,可以进行晶圆级封装。

红外传感器

适合智能建筑和物联网的低成本远红外热传感器阵列

为了满足大量应用对热分析不断增长的需求,Melexis 推出一款基于热电堆的红外产品:MLX90640。它是一款 32 x 24 像素的远红外热传感器阵列,可为不需要高分辨率图像或高帧速率的应用提供非常好的性能,也为较昂贵的高端热像仪提供了一种经济高效的替代方案。MLX90640 典型应用如防火系统、智能楼宇、智能照明、IP/ 监控摄像机、HVAC 设备和车辆座椅占用检测等。

MLX90640 封装外形

MLX90640 开盖分析

远红外热传感器阵列 MLX90640 的像元尺寸为 100 微米(μm),采用低成本的硅透镜,设计非常紧凑。MLX90640 工作温度范围为:-40°C 至 85°C,可测量的物体温度范围为:-40°C 至 300°C。该远红外传感器在整个测量范围内保持高精度水平,可提供±1°C 的典型目标物体温度精度。MLX90640 还具有出色的噪声性能。

MLX90640 芯片分析(样刊模糊化)

不同于微测热辐射计的其它替代品,该款远红外热传感器阵列不需要频繁的重新校准,从而确保连续监测、同时降低系统成本。MLX90640 采用紧凑型 4 引脚 TO39 封装,集成了必需的光学元件。I2C 兼容型数字接口可简化集成。

特性和优势:

- 工作温度范围为:-40 至 85°C,可在严苛的工业环境中部署

- 可测量的物体温度范围为:-40 至 300°C

- 典型目标物体温度精度为 1°,可在整个测量范围内保持高精度水平

- NETD 仅为 0.1K RMS(刷新速率为 1Hz)

- 不需要根据特定温度要求进行重新校准,能够在确保更大便利性的同时降低运营费用

- 两种不同的视角(FoV)可供选择:标准 55°x35°和 110°x75°广角

- 4 引脚 TO39 封装,包含必需的光学元件

- I2C 兼容的数字接口,可简化集成

本报告对 MLX90640 芯片进行详细的拆解与成本分析,还报告硅透镜和封装。同时,我们也把它与 Heimann Sensor HTPA32x32d、FLIR ISC1403L 等产品进行对比分析,强调每家公司在技术选择上的差异。
来源;互联网

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