摘要：常见的红外线传感器应用可分为医疗、工业、消费性用途，如*、*、工业用温度仪、红外线温度计等。在*应用中，需注意红外线传感器进入耳中的升温效应、导波管与传感器的连接方式等。在红外线温度计应用中，需注意待测物距离、透镜的聚焦距离等。
一、纮康科技hy11p系列简介
利用红外线传感器(irsensor)做为温度讯号的撷取来源，转换为电阻与微小电压讯号输出，再经由纮康科技的单片机“hy11p13”量测讯号、运算、数位输出显示，如图1，以zui少的元件达成非接触式红外线温度量测方案。
图1：模拟与数字讯号转换
单片机简介
图2：hy11p系列8位高性能otp单片机(hy11p13)
•8位加强型精简指令集,共有66个指令包含硬件乘法指令及查表指令
•2.2vto3.6v工作电压范围，-40℃~85℃工作温度范围
•外部石英震荡器及内部高精度rc震荡器，多种cpu工作频率切换选择，可让使用者达到*省电规划
运行模式300ua@2mhz
待机模式3ua@32khz
休眠模式1ua
•4kwordotp(onetimeprogrammable)type程式记忆体，256byte资料记忆体
•brownoutandwatchdogtimer，可防止cpu进入死机模式
•18-bit全差动输入σδadc模拟数字转换器
内置pga(programmablegainamplifier)及可有1/4,1/2,1.…..128倍10种输入信号放大倍率选择
内置输入零点调整,可针对不同应用增加其量测范围
内置高阻抗输入缓冲器(32以上输入倍率不适用)
内置温度传感器
•超低输入噪声(<1uvpp)运算放大器,可提供高输出阻抗小讯号的放大及小电流的电压转换
•1.0v低温飘系数参考电压源输出，具有push-pull驱动能力，可提供传感器驱动电压
•10ma低压差稳压电源输出，可有4种不同输出电压选择
•4x20lcd液晶驱动器
static、1/2、1/3、1/4duty及1/3bias软件选择
内建chargepump稳压线路，提供4种lcd偏压
•8-bittimera
•16-bittimerb模块具capture/compare功能
•16-bittimerc模块具pwm/pfd波形产生功能
•串行通讯spi模块
二、红外线传感器(irsensor)简介
由两个接口组件组成，分别为thermopile及thermistor，两者封装如图3。
图3：红外线温度传感器
•thermopile：
输出小电压，其电压值由目标物温度及thermopile所在环境温度决定((图4))。建议分辨率0.01℃的度。使用于环温25℃校正时误差在±0.03℃内。其为半导体材料制作而成的传感器，故容易受温度而影响其测量数值。良好的irsensor其thermopile的数学模式如下
vout：thermopile输出电压
k：sensitivityofthermopile
tt：targettemperature(℃)
ta：ambienttemperature(℃)
图4：thermopile电压与温度曲线
goodthermopile会有以下两个特性
tt=ta时,vout=0
k为常数,不随环境温度而改变
•thermistor：
随其所在之温度改变而有电阻变化(图5)，用来监视irsensor内部温度。在此亦称之为量测时的环境温度。建议测量误差及重复性<0.05°c。
thermistor的数学模式如下
rth(t)：thermistor变化电阻值
b：sensitivityofthermistor
r25：25℃电阻值
图5：thermistor电阻与温度曲线
三、讯号量测
•电阻量测：
此量测电阻共切换四次网络开关，在每次切换网络开关后，需丢弃两笔数据，并储存四笔数据再取平均作为一笔数据的输出。此量测方式为交替式电阻量测，*次量测参考电阻rf_count(rf-rfz)，第二次量测thermistor电阻rs_count(rs-rsz)。
将量测的rf_count与rs_count代入公式(3)，即可求出ｒ，再以ｒ查表换算为温度。
小电压量测：
此量测电阻共切换二次网络开关，在每次切换网络开关后，需丢弃两笔数据，并储存四笔数据再取平均作为一笔数据的输出。tpz网络开关目的为量测整个系统接地后的adccount，tp网络为量测讯号(包含系统接地讯号)，tp_count(tp-tpz)，ｖｒ为校正的电压值，vr电压设定为[目标温度相对应的电压]–[环境温度相对应的电压]。将tp_count×gain=小电压输出，再去查表，并换算为温度。
四、参考线路
五、*常见校正方式比较表