博通薄膜热释电双通道传感器：气体检测新利器

电子工程师在设计气体检测及物质浓度测量相关设备时，传感器的性能往往起着决定性作用。今天要给大家介绍的是博通（Broadcom）的薄膜热释电红外（IR）传感器，它在这一领域展现出了卓越的性能。

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传感器概述

博通的这款薄膜热释电红外传感器专为气体检测和其他物质浓度测量而设计，具有高响应度、低微音效应以及出色的热稳定性和电气稳定性。它采用高性能电流模式，信号噪声比可达约10,000，能在较宽的工作频率范围内提供快速、稳定的响应。传感器元件集成在一个低噪声电路中，内部有CMOS运算放大器，并配有10 - GΩ反馈电阻，输出以电源轨一半为中心的电压信号。

传感器特性

物理特性

• 滤波孔径：2.6平方毫米，这一设计有助于精确控制进入传感器的光线范围。
• 元件尺寸：1000um x 1000 um，合适的尺寸保证了传感器对红外信号的有效接收。
• 封装：采用TO39封装，这种封装形式在电子设备中较为常见，具有较好的稳定性和散热性。

性能参数

参数	数值
响应度1	150,000V/W，高响应度意味着传感器能够对微弱的红外信号做出灵敏反应。
D*1	3.5x10⁸cm√Hz/W，该参数反映了传感器的探测能力。
噪声1	70pV/√Hz，低噪声水平有助于提高传感器的测量精度。

电气特性

电压参数

• 最大电压（+V）：8.0V
• 最小电压：2.7V 输出电压以电源轨中点为基准进行归一化。在实际设计中，我们需要确保供电电压在这个范围内，以保证传感器的正常工作。

其他参数

• 微音效应：Svi ~ 2 V/g at 10 Hz，微音效应描述了传感器对机械振动的敏感程度，较低的微音效应可以减少外界振动对测量结果的影响。
• 时间常数：~12ms，这一参数决定了传感器对信号变化的响应速度。
• 工作温度范围： - 40℃ 到 + 85℃
• 存储温度范围： - 40℃ 到 + 110℃，较宽的温度范围使得传感器能够适应不同的工作环境。

频率特性

从给出的频率特性图中，我们可以直观地看到传感器在不同频率下的性能表现。这对于我们根据实际应用需求选择合适的工作频率至关重要。大家在设计时可以仔细分析这个特性图，以优化传感器的使用效果。

封装信息

滤波窗口尺寸

传感器的滤波窗口尺寸有特定的设计，并且需要注意确保传感器底座不与PCB接触，以避免短路问题。这在实际的PCB布局设计中是一个需要重点关注的点。

推荐电路图

博通提供了推荐的电路图，这为我们的设计提供了参考。在参考这个电路图进行设计时，我们要结合实际的应用场景和系统要求进行适当的调整。

滤波器选择

博通有一系列标准滤波器可供选择，不同的滤波器适用于不同的检测需求。

部件编号	通道1		通道2（Tab）
	CWL um/HPB nm	用途	CWL um/HPB nm	用途
AFBR - S6PY2486	3.91/90	参考	3.33/160	H - C
AFBR - S6PY0234	3.91/90	参考	4.26/180	CO₂
AFBR - S6PY2343	3.70/110	参考	4.26/180	CO₂(医疗)
AFBR - S6PY2572	4.90/130	参考	4.26/180	CO₂(医疗)
AFBR - S6PY1943	3.91/90	参考	4.30/110	CO₂(窄带)

在某些应用中，可能需要在传感器封装外部额外添加一个光学高波长阻挡滤波器。大家在选择滤波器时，要根据具体的检测气体和精度要求来决定。

博通的这款薄膜热释电双通道传感器在气体检测和物质浓度测量方面具有很多优势。但在实际的设计过程中，我们还需要综合考虑各种因素，如传感器的特性、电气参数、封装要求以及滤波器的选择等，以实现最佳的设计效果。各位工程师在使用过程中有什么问题或者经验，欢迎在评论区分享交流。