Nan kat kalite yo komen nan detèktè tanperati - tèrmokoupl, aparèy rezistans tanperati a, tèmistr ak Capteur tanperati ICS - tanperati Capteur ICS se yon bon chwa pou kontak ki baze sou medikal ak swen sante. Prensipalman, yo pa mande pou linearizasyon yo, yo ofri bon iminite bri ak yo relativman fasil yo entegre nan aparèy swen sante pòtab ak portable. Pou kontak kontak, tèmomèt enfrawouj ka itilize.
Paramèt kle yo gwosè, pouvwa konsomasyon ak sansiblite tèmik. Dènye a enpòtan pou presizyon klinik-klas paske menm pasajè pouvwa (μW) ka chofe Capteur a ak lakòz lekti kòrèk. Yon lòt konsiderasyon se ki kalite koòdone (dijital oswa analogique), ki pral detèmine konpozan ki asosye, tankou mikrokontroleur la.
Presizyon klinik-klas
Reyinyon klinik-klas presizyon, pou chak ASTM E112 (estanda metòd tès pou detèmine gwosè grenn jaden mwayèn), kòmanse ak Capteur ki apwopriye a. Maxim entegre nan Max3020 detèktè tanperati dijital, pou egzanp, karakteristik ± 0.1 ° C presizyon soti nan + 30 ° C a + 50 ° C ak ± 0.15 ° C presizyon soti nan 0 ° C a 70 ° C. (Maxim entegre te rann pa aparèy analòg nan mwa Out 2021.) aparèy yo mezire 2x2x0.75mm epi yo nan yon mens 10pin LGA pake (Figi 1). ICS la opere soti nan yon vòltaj ekipman pou de 1.7V-3.6V ak konsome mwens pase 67μA nan operasyon ak 0.5μA nan ki sibstiti an.
Li enpòtan pou ke pwòp tanperati Capteur a pa enfliyanse lekti a mezi nan yon aparèy portable. Chalè Capteur IC a, ki vwayaje soti nan PCB a nan pake a, mennen nan Capteur a mouri epi yo ka afekte presizyon. Nan yon Capteur tanperati IC, se chalè sa a fèt nan yon metal pad tèmik sou koute a nan pake a, sa ki lakòz nan chofaj parazit. Sa a ka lakòz tèmik kondiksyon nan ak soti nan lòt broch, entèfere ak mezi tanperati.
Genyen yon kantite nan teknik pou kontrekare chofaj parazit. Tras mens ka itilize pou misyon pou minimize konduktiviti tèmik lwen Capteur IC la. Konsèpteur ka mezire tanperati a nan tèt la nan pake a, osi lwen ke posib soti nan broch yo IC, olye ke sèvi pad an tèmik. Sa a se ka a pou Max30208CLB + ak lòt Max30208 detèktè tanperati dijital.
Yon lòt opsyon se mete lòt konpozan elektwonik osi lwen ke eleman nan kèk ke posib pou misyon pou minimize enpak yo sou mezi tanperati a.
Tèmik Design Konsiderasyon
Pou asire izolasyon tèmik soti nan sous chalè nan aparèy portable dwe gen yon bon chemen tèmik ant eleman nan tanperati-kèk ak po a nan itilizatè a. Kote a anba pake a fè li difisil pou PCB a nan wout tren metal soti nan pwen an nan kontak ak kò a.
Ta dwe sistèm nan dwe fèt pou ke Capteur a se tankou fèmen ke posib nan tanperati a sib yo dwe mezire. Sèvi ak detèktè max3020, desen portable ak plak medikal ka itilize Flex oswa semi-rijid PCBs. Max30208 detèktè yo tanperati dijital ka konekte dirèkteman nan yon mikrokontroleur lè l sèvi avèk yon plat kab fleksib oswa plat enprimant kab.
Li se esansyèl nan plas tanperati a Capteur IC sou bò flechir nan PCB la, ki diminye rezistans a tèmik ant sifas la nan po a ak Capteur a. Konsèpteur ta dwe tou misyon pou minimize epesè nan tablo a Flex pou efikas flèksyon ak pi bon kontak.
Detèktè tanperati dijital yo, se tipikman lye nan mikrokontroleur atravè yon koòdone seri I2C. Max30208CLB Maxim a +, pou egzanp, sèvi ak yon 32-mo an premye nan premye soti nan kreye yon konfigirasyon tanperati Capteur enskri ofri jiska 32 lekti tanperati, chak comprenant de bytes. Sa a pèmèt yon mikrokontroleur nan dòmi pou peryòd pwolonje yo konsève pouvwa (Figi 2). Rejis yo memwa-trase tou pèmèt detèktè yo ofri alam segondè ak ba papòt tanperati dijital.
Yon objektif jeneral PIN objektif / Sòti ka configuré yo deklanche yon konvèsyon tanperati a ak yon lòt configuré jenere yon entèwonp pou Bits estati chwazi.
Kalibrasyon faktori
Anpil detèktè tanperati dijital yo faktori-kalibre, elimine bezwen an pou rekalibrasyon yon fwa chak ane, kòm se ka a pou anpil detèktè tanperati eritaj. Sa a kontourneur bezwen an yo devlope lojisyèl linearat pwodiksyon an, osi byen ke simulation ak amann-melodi kous la. Anplis de sa, li elimine bezwen an pou eleman presizyon miltip ak kapab redwi risk pou yo enpedans dezekilib.
Fanmi an as621x nan detèktè tanperati ki soti nan AMS se faktori kalibre epi li gen Integrated Linearisation (Figi 3). Li tou te gen uit I2C adrès pou siveyans tanperati a nan uit potansyèl tach cho atravè yon otobis sèl. Koòdone nan seri ak miltip adrès I2C fè Prototype ak konsepsyon verifikasyon pi fasil.
Vèsyon egzat ± 0.2 ° C, ± 0.4 ° C ak ± 0.8 ° C ki disponib. Pou sistèm siveyans ki gen rapò ak sante, presizyon nan ± 0.2 ° C se ase (AS6212-AWLT-L a). Tout aparèy AS621X gen 16bit rezolisyon yo detekte ti varyasyon nan tanperati sou -40 ° C a + 125 ° ranje opere 125 °.
AS621X Mezi yo 1.5mm2 ak vini nan yon pake pake echèl nivo chip. Vòltaj ekipman pou se 1.71V ak 6μA konsomasyon pandan yon operasyon ak 0.1μA nan ki sibstiti an, ki fè AS6212-AWLT-L la patikilyèman adapte nan aplikasyon ki mache ak pil.
Kontakte Tanperati Detektè
Thermometers enfrawouj fè mezi tanperati ki pa kontak nan tanperati anbyen ak tanperati a nan yon objè.
Tèmomèt sa yo detekte nenpòt enèji pi wo a 0 Kelvin (absoli zewo) emèt pa yon objè nan devan aparèy la. Detektè a konvèti enèji a nan yon siyal elektrik ak pase li nan yon processeur ka esplike nou rèv epi montre done yo apre konpansasyon pou varyasyon ki te koze pa tanperati anbyen.
Yon egzanp se MLX90614ESF-BCH-000-TU enfrawouj tèmomèt la soti nan mexis. Li konprann yon enfrawouj chip detektè Thermopile ak yon siyal kondisyone chip entegre nan yon pake a-39 (Figi 4). Genyen tou yon anplifikatè bri ki ba, analogique 17-bit nan dijital konvètisè ak dijital processeur siyal pou presizyon ak rezolisyon.
Thermomètr yo enfrawouj yo faktori kalibre pou yon seri tanperati nan -40 ° C a 85 ° C (anbyen) ak -70 ° C rive nan 382.2 ° C pou tanperati objè. Presizyon estanda se 0.5 ° C nan tanperati chanm.
Capteur a se faktori kalibre ak yon pwodiksyon dijital SMBUS epi ki gen yon rezolisyon nan 0.02 ° C. Altènativman, konsèpteur ka configured 10bit batman kè lajè modulation (PWM) pwodiksyon dijital ak yon rezolisyon nan 0.14 ° C.
Sipò pou Devlopman
Detèktè yo Max30208 yo sipòte pa sistèm evalyasyon an max30208evsys #, ki gen ladan yon Flex PCB yo kenbe MAX30208 tanperati Capteur IC a (Figi 5). Max32630frumm Microcontroller Komisyon Konsèy la ak Max30208 Komisyon Konsèy la Entèfas yo ki konekte via Tèt. Ka pyès ki nan konpitè evalyasyon an dwe konekte nan yon PC lè l sèvi avèk kab la bay USB. Sistèm nan pral Lè sa a, otomatikman enstale chofè yo aparèy ki nesesè pare pou lojisyèl an twous evi yo dwe telechaje.
Pou mezire tanperati kò a kote miltip, Max30208 tanperati ICS ka konekte via adrès I2C nan yon aranjman Daisy-chèn nan yon batri sèl ak lame mikrokontroller. Chak Capteur tanperati te vote pa mikrokontroleur a regilyèman yo kreye yon pwofil nan tou de tanperati lokal yo ak tout-kò.
Devlopè ka itilize Mikroe-1362 Irthermo klike sou tablo a soti nan Mikroelektronika pou itilize ak Capteur a enfrawouj MLX90614.Sa a lyen MLX90614ESF-AAA yon sèl-zòn enfrawouj modil tèmomèt la nan tablo a mikrokontroleur via swa Mikrobus I2C liy lan oswa PWM liy (Figi 6).
Komisyon Konsèy la 5V se kalibre pou -40 ° C a 85 ° C tanperati anbyen ak -70 ° C a + 380 ° C tanperati objè chenn.
