薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器方案

應用案例|Application Cases|

2024-11-08 17:50:15 768

深圳市薩科微slkor(www.slkoric.com)半導體有限公司技術骨干來自清華大學，以新材料新工藝新產品引領公司發展，掌握國際*的第三代半導體碳化硅功率器件技術。薩科微集電子產品的設計開發、生產和銷售一體化的高新科技企業，為客戶提供可靠的電子元器件產品和配套的技術服務。

1.1 名稱：薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器在智能家電上的創新應用

1.2 應用：基于薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外熱電堆的高精度數字輸出測溫應用

1.3 芯片功能：

薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 是一款高精度直插式的數字紅外熱電傳感器，集成了 MEMS 熱電堆傳感器、NTC 及信號調解 ASIC 芯片用于非接觸測溫應用。直接通過 I2C 總線與傳感器進行通訊讀取。芯片本身附帶 5mm 和 8mm 金屬筒的標準型號，可以在-40℃～130℃溫度環境中應用。芯片能測量液體溫度、物體溫度（表溫）、人體溫度等，自帶測量算法，測量溫度范圍在-40℃～530℃之間。

3．應用場景

隨著科學技術和社會的不斷發展，人們生活中對智能家電的安全要求越來越高，薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 高精度數字紅外溫度傳感器是設計安全智能家用電器重要元器件之一。以下是薩科微slkor（www.jj-led.cn）高精度數字紅外溫度傳感器部分智能家用電器應用場景。

3.1 油煙機

傳統油煙機用戶需要自行開啟油煙機并選擇不同的風力大小，在實際的烹飪場景中用戶產生諸多不便。而通過薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器，可以實現對爐灶溫度的實時檢測，當啟動爐灶時，傳感器檢測到溫度升高自動控制啟動油煙機；隨著爐灶的進一步升溫，傳感器控制油煙機風力增大；當爐灶關閉后，傳感器則控制油煙機關閉。通過一顆小小的高精度數字輸出溫度傳感器就實現了油煙機與爐灶的實時聯動，從而用戶解放雙手。

3.2 洗碗機

洗碗機的主要功能是清潔與均熱風烘干，洗碗機在結束清潔程序后，設備的內部余溫還會比較高，后續開始烘干時若溫度過高可能會引起餐具變色，過低又不能實現烘干的效果，如需要達到較好的烘干效果就需要精確控制烘干溫度。通過應用薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器，可以實現洗碗機內部的環境溫度以及洗滌水溫的*檢測和控制。

3.3 空調

空調的風量和出風的位置受設計影響比較局限，在使用過程中只能針對一個區域進行送風，實際上無法貼合各種用戶不同的吹風需求，還會一定程度上造成電量的極大損耗。通過應用薩科微SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器，判斷人體活動區域，按需分配風量，讓人更有舒適的感覺。

3.4 冰箱

冰箱針對的是空間的溫度監測，需要保證冰箱內部整體空間的溫度穩定。通過應用薩科微SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器，從而根據存放食材種類的不同，分區域控制溫度，保證不同的食材處于最佳的存放溫度，無需用戶自行調整，冰箱會根據傳感器讀取的數據調整溫度，從而實現最優的節能效果。

3.5 電磁爐

電磁爐是家庭、公司、宿舍常用的非明火加熱設備。傳統電磁爐不具備智能控溫的特點，容易導致干燒過熱等存在安全隱患的問題。通過應用薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器，實時監測微晶加熱面板的溫度情況，通過溫度數據的采集幫助電磁爐智能化控制面板溫度，從而避免了由于電器發熱異常等原因導致的安全事故。

薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器方案(圖一)

3.6 吹風機

吹風機是人們日常生活中的必需品，長時間使用下或功率過大時容易導致設備溫度升高當累計到一定程度容易損傷發質更存在一定的安全隱患。通過應用薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器可以檢測設備送風溫度，控制吹風機的溫度恒定，而且可以通過調整傳感器檢測吹風范圍，針對人體的頭發進行直接測溫，從而根據用戶頭發的溫度實時調整出風溫度，智能化控制設備，帶給用戶更好的使用體驗。除了以上提及的家電場景，還有電燉鍋、電熱爐、微波爐、烤箱、空氣炸鍋、熱水器、養生壺等家電使用這一技術，實現智能化安全控制轉型，為人們的生活帶來更加便捷、節能、安全的使用體驗。

4. 結構設計要求

對于帶金屬光杯的型號，如果結構上允許，可以將傳感器鏡頭突出設備外殼上表面。如果外觀有限制需要將器件內置，則需要保證結構避讓器件視場。

薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器方案(圖二)

對于有特殊需求需要使用 TO46 裸傳感器芯片的產品，其本身感光視場角 FOV 約為 90 度。因為紅外熱電堆傳感器對光、熱非常敏感，所以環境溫度越穩定，雜散光干擾越小，得到的測量結果越精確。一般來說不建議直接使用傳感器進行測量，在產品中應用需要結構上的配合。傳感器本身自帶硅濾光片，因為濾光片對紅外線有衰減，會導致測量結果偏低，如非必要，不要再增加其他濾光片。

4.1 熱設計要求

環境溫度對測溫效果影響較大，盡量保證傳感器處于一個穩定的環境溫度下，避免熱源對其影響。因此要遠離高發熱器件，PCB 上傳感器四周盡可能做開槽設計，將傳感器置于孤島。

4.2 測溫距離

傳感器輸出特性在近距離（一般指距離傳感器鏡片 20mm 以內）時受距離影響稍大，因此測量人體時建議的測量距離為 2-5cm 左右，測量其他物體在滿足視場角的情況下可以適當拉長距離。

5.程序設計

5.1 標準模式：通過配置寄存器實現 I2C 模式，直接 I2C 讀取數據。

5.2 體眠模式：sleep Mode 下復用 SDA 作為中斷 INT 輸出，I2C 失效，SCL 持續為高電平。只對比傳感器通道，不對比內部溫度傳感器輸出。在 I2C IDLE 模式下通過 I2C 配置 sleep_en = 1，mode_en= 1 進入 sleep，sleep 一段時間（100ms~25.6s，8bit），喚醒進行一次轉換得到 ADCcal 輸出，結合 channel combination，check 只對比 To1 校準后的 adc raw data，用校準后的數據跟閾值去比，滿足中斷條件就能觸發中斷，寄存器可配高于設置閾值觸發中斷還是低于設置閾值觸發中斷，判斷完成后繼續進入 sleep。默認配置 SDA 持續為高電平，當觸發中斷則拉低，過 50ms 又回到高電平。此中斷信號可用于喚醒 MCU。 MCU 檢測到 INT 信號后，控制 SCL 下拉超過 10ms 回到 I2C IDLE 模式sleep_en=0。（DEMO 板應用程序可以與作者聯系獲取）

6.設計注意事項

應用設計中，重點需要了解的是測量對象的材質（液體，物體還是人體），測量距離，測量溫度范圍，根據應用環境做算法優化開發，以提高測量的*度。原始芯片算法是只保證在熱平衡條件下，并且等溫條件(傳感器封裝上沒有溫度差)下傳感器有這個精度。若傳感器封裝上有溫差，測得精度就會到影響。能引起傳感器封裝溫差的情況，比如傳感器底面或側面有較熱(或較冷)的元器件，或傳感器非常接近被測物體，被測物會局部加熱傳感器。

薩科微 SL-FW-TRS-5.5D1 數字紅外測溫傳感器方案(圖三)

宋仕強總經理介紹道，金航標（www.kinghelm.net）和薩科微（www.slkoric.com）自成立之初，就對標學習國際國內*企業，堅定走國際化之路，致力于*推動“Kinghelm”和“SLKOR”品牌國際化，如今這兩*雙輪驅動的出海戰略已卓有成效，“國產替代”“非標定制”均取得成果，現又正在*范圍招募代理商，還計劃在新加坡、土耳其伊斯坦布爾、荷蘭阿姆斯特丹成立海外辦事處。新時代“芯”征程，國產品牌出海如火如荼進行中，金航標（www.kinghelm.com.cn）和薩科微（www.jj-led.cn）愿攜手廣大行業同仁如品牌代理商，發揮產業鏈和綜合成本的優勢，構建良性互動的商業生態，進而共同探索“中國芯出海”的破局圖強之路。