浅谈MLX90614片上的数字信号滤波器

本应用笔记介绍了MLX90614片上数字信号滤波器，重点是集成电路的片上信号滤波功能部分。它还描述了EVB / SW90614的滤波器配置，两个滤波器-FIR和IIR以及两个滤波器的总稳定时间。

范围

MLX90614是易于集成的TO39封装的红外测温仪。它使用两芯片架构来提供完全集成和经过校准的解决方案。传感器芯片是CMOS MEMS热电堆，信号由专门设计的集成电路处理。

MLX90614的框图

当前的应用笔记集中在片上信号过滤功能上，该功能在该IC的数字部分中实现。此功能允许在刷新率（建立时间）和降噪之间进行权衡。片上滤波还可用于抑制短脉冲干扰。

滤波器的设置存储在片上EEPROM中，可用于以下三种操作模式中的任何一种：SMBus 2线接口，PWM输出或热继电器。

应用领域

为低噪声量身定制的温度计有利于提高慢过程的精度，例如：

• 卫生保健
• 畜牧监测
• 农业
• 孵化器

其他应用需要快速响应温度计：

• 汽车盲角检测
• 运动部件的工业温度控制
• 打印机和复印机中的温度控制
• 运动检测

并且，在需要跟踪具有不希望的热误差源的环境的背景温度的系统中，希望有干扰限制。

• 移动空调控制系统
• 商业和工业建筑空调
• 带温度控制的家用电器
• 热继电器/警报

EVB / SW90614的滤波器配置

EVB / SW90614提供了一组可用于配置和评估MLX90614的功能。程序启动后，SW90614将检查MLX90614器件，其版本（3或5 V器件，单区或双区等），以及它们是否正确插入插座中。然后将显示SW90614的主菜单，

SW90614主菜单–找到5 V单区MLX90614

可通过“配置”按钮调用配置实用程序来配置设备，

配置实用程序–显示从MLX90614读取的设置

为什么要使用两个过滤器？

FIR（有限脉冲响应）滤波器主要是作为噪声控制提供的。IIR（无限脉冲响应）滤波器可用于控制快速温度测量变化的影响。建立时间是两个滤波器在同一信号路径上一个接一个地工作的结果。因此，总的建立时间取决于两个滤波器。

IIR选项–限制清晰度

IIR滤波器可用于“平滑”测量。减少允许通过信号处理路径的信号步幅会限制尖峰的幅度。例如，如果某个物体穿过MLX90614视场（FOV），并且不需要测量该物体，则IIR滤波器可以限制干扰。

FIR + IIR：总稳定时间

这两个滤波器均由EEPROM单元ConfigRegister1控制，地址为0x05。请注意，在不使用SW90614和EVB90614工具的情况下操作该单元时，必须注意不要更改该单元中的位，因为它们包含出厂校准设置。SW90614确保不会丢失任何校准设置。

编辑：hfy