你玩過摸著手機(jī)攝像頭,就能測量心跳的智能手機(jī)小游戲嗎? 這個實用、又有趣的應(yīng)用是如何實現(xiàn)的?——答案是“溫度傳感器”。
日前,德州儀器 (TI)推出單芯片無源紅外線 (IR) MEMS 溫度傳感器TMP006,首次為便攜式消費類電子產(chǎn)品實現(xiàn)非接觸溫度測量功能。盡管市面上已有帶紅外遙控的溫度傳感器,但是采用插件式,設(shè)計復(fù)雜。在尺寸是整個市場導(dǎo)向的消費電子市場,這種尺寸的產(chǎn)品已不能滿足便攜式產(chǎn)品的發(fā)展需求。相比于競爭產(chǎn)品,TMP006將片上 MEMS 熱電堆傳感器、信號調(diào)節(jié)器、16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、局部溫度傳感器以及各種電壓參考等組件集成在單顆芯片上,尺寸縮小95%,僅為1.6 毫米x 1.6 毫米。TMP006的靜態(tài)電流僅為 240 uA,關(guān)斷模式下電流僅為 1 uA,比同類競爭解決方案低 90%。
身為溫度傳感器,對于溫度感測的精度也是考量產(chǎn)品的重要指標(biāo)之一。TMP006 支持 -40℃ 至 +125℃寬泛工作溫度,局部傳感器誤差精度為 +/- 0.5℃,無源 IR 傳感器誤差精度為 +/- 1 ℃。
我們在使用手機(jī)、PAD或者筆記本時,都有過這樣的體會,在使用這些電子設(shè)備個把鐘頭后,設(shè)備會發(fā)燙,因而需要溫度傳感器來感溫從而采取風(fēng)扇、散熱或者降頻等手段為設(shè)備降溫。現(xiàn)如今,對于外殼溫度的測量,理想的設(shè)計方案如下圖,將溫度傳感器安裝在設(shè)備外殼最熱的位置。但是這種設(shè)計方法很難實現(xiàn),因為裝配成本高而且很難實現(xiàn),同時可靠性低。比較典型的設(shè)計是將溫度傳感器安裝在CPU旁邊,或依靠CPU內(nèi)部的溫度傳感器。但是以往的溫度傳感器不能兼顧系統(tǒng)外的環(huán)境條件,溫度測量不準(zhǔn)確。
TMP006提供了一種非接觸式溫度測量解決方案,可將這顆芯片安裝在CPU旁,不僅可依靠溫度傳感器實時監(jiān)測PCB板的溫度,還可通過紅外遙感傳感器監(jiān)測IC外殼的溫度,使得感測精度提高,穩(wěn)定性增強。
TMP006 數(shù)字溫度傳感器可幫助智能電話、平板電腦以及筆記本電腦等移動設(shè)備制造商使用 IR 技術(shù)準(zhǔn)確測量設(shè)備外殼溫度。該技術(shù)與當(dāng)前根據(jù)系統(tǒng)溫度粗略估算外殼溫度的方法相比取得了新的進(jìn)展,可幫助系統(tǒng)設(shè)計人員在提供更舒適用戶體驗的同時優(yōu)化性能。此外,TMP006 還可用于測量設(shè)備外部溫度,從而支持全新的特性與用戶應(yīng)用。