遠紅外熱傳感器應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，從工業(yè)控制到消費電子，再到智能建筑和物聯(lián)網(wǎng)。在非接觸式測溫方案中，熱電堆傳感器能將人體輻射紅外能量轉(zhuǎn)換為微弱的電壓。通過對電壓的測量可以測定人體溫度和環(huán)境溫度的溫差，從而最終測定人體溫度。

在我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降母鞣N額溫槍、耳溫槍的核心測溫器件就是基于微機電系統(tǒng)（MEMS， Micro-Electro-Mechanical System）的MEMS熱電堆紅外探測器，它是一種微加工的熱電探測器，在過去的幾十年里，產(chǎn)業(yè)化的制造工藝使得薄膜熱電堆成為許多商業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟首選。

納芯微推出的NSA3300是一款針對熱電堆傳感器的信號調(diào)理芯片，主要作用是接口熱電堆傳感器并對傳感器的輸出電壓信號進行放大和采樣，其內(nèi)部的數(shù)字引擎可以按照客戶配置的LUT的數(shù)據(jù)，自動將熱電堆傳感器的電壓輸出計算為溫度量輸出方便客戶通過I2C的接口直接讀取溫度值。另外，NSA3300也可以被配置成數(shù)字開關(guān)量輸出的方式，可以用來做為溫度開關(guān)的應(yīng)用。其內(nèi)部有門限設(shè)定值，可以讓客戶自行設(shè)置過溫或者欠溫的比較閾值。

環(huán)境溫度自動補償功能 確保測溫精度

NSA3300芯片內(nèi)部集成了低噪聲儀表放大器PGA、24bit Σ-Δ ADC以及DSP校準(zhǔn)算法等。其可測量目標(biāo)溫度范圍在-70~380℃，在全溫度范圍內(nèi)滿足1%的精度誤差，并在人體測溫35℃~42℃范圍內(nèi)能達到±0.2℃的精度，最高分辨率達到0.01℃/LSB。針對個性化應(yīng)用，芯片也支持不經(jīng)DSP處理的ADC裸數(shù)據(jù)輸出。芯片內(nèi)部還集成了免標(biāo)定的環(huán)境溫度傳感器，可測范圍在-40~125℃，0~40℃范圍內(nèi)可達到±0.2℃的精度，該芯片具備的環(huán)境溫度補償功能，能更精準(zhǔn)直接輸出測量溫度值，完美解決溫度誤差這類問題。

多工作模式支持 多場景靈敏度應(yīng)用

在工作模式上，NSA3300還支持四種工作模式分別為：連續(xù)單通道傳感器及環(huán)境溫度組合輸出，連續(xù)雙通道傳感器及環(huán)境溫度組合輸出，連續(xù)雙通道傳感器輸出及睡眠模式，對于雙通道的應(yīng)用場景，主要處于對于NDIR等應(yīng)用場景。這些模式可以使 NSA3300 靈活運用于耳溫槍/額溫槍、氣體傳感器、燃氣灶、空調(diào)、手機等多種應(yīng)用場合。

NSA3300功能框圖

國內(nèi)首個晶圓級出貨封裝 打造最佳能耗比

NSA3300為國內(nèi)首個晶圓出貨的熱電堆調(diào)理芯片，晶圓形式方便客戶集成在熱電堆探頭中。晶圓尺寸為 1.5mmx1mm，支持 TO39,TO46, 3mmx3mm DFN 封裝，如圖為NSA3300在 TO46封裝下的工作截面圖。

熱電堆傳感器截面圖