博通薄膜熱釋電雙通道傳感器：氣體檢測(cè)新利器

電子工程師在設(shè)計(jì)氣體檢測(cè)及物質(zhì)濃度測(cè)量相關(guān)設(shè)備時(shí)，傳感器的性能往往起著決定性作用。今天要給大家介紹的是博通（Broadcom）的薄膜熱釋電紅外（IR）傳感器，它在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能。

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傳感器概述

博通的這款薄膜熱釋電紅外傳感器專為氣體檢測(cè)和其他物質(zhì)濃度測(cè)量而設(shè)計(jì)，具有高響應(yīng)度、低微音效應(yīng)以及出色的熱穩(wěn)定性和電氣穩(wěn)定性。它采用高性能電流模式，信號(hào)噪聲比可達(dá)約10,000，能在較寬的工作頻率范圍內(nèi)提供快速、穩(wěn)定的響應(yīng)。傳感器元件集成在一個(gè)低噪聲電路中，內(nèi)部有CMOS運(yùn)算放大器，并配有10 - GΩ反饋電阻，輸出以電源軌一半為中心的電壓信號(hào)。

傳感器特性

物理特性

• 濾波孔徑：2.6平方毫米，這一設(shè)計(jì)有助于精確控制進(jìn)入傳感器的光線范圍。
• 元件尺寸：1000um x 1000 um，合適的尺寸保證了傳感器對(duì)紅外信號(hào)的有效接收。
• 封裝：采用TO39封裝，這種封裝形式在電子設(shè)備中較為常見，具有較好的穩(wěn)定性和散熱性。

性能參數(shù)

電氣特性

電壓參數(shù)

• 最大電壓（+V）：8.0V
• 最小電壓：2.7V 輸出電壓以電源軌中點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行歸一化。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要確保供電電壓在這個(gè)范圍內(nèi)，以保證傳感器的正常工作。

其他參數(shù)

• 微音效應(yīng)：Svi ~ 2 V/g at 10 Hz，微音效應(yīng)描述了傳感器對(duì)機(jī)械振動(dòng)的敏感程度，較低的微音效應(yīng)可以減少外界振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
• 時(shí)間常數(shù)：~12ms，這一參數(shù)決定了傳感器對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)速度。
• 工作溫度范圍： - 40℃ 到 + 85℃
• 存儲(chǔ)溫度范圍： - 40℃ 到 + 110℃，較寬的溫度范圍使得傳感器能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境。

頻率特性

從給出的頻率特性圖中，我們可以直觀地看到傳感器在不同頻率下的性能表現(xiàn)。這對(duì)于我們根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的工作頻率至關(guān)重要。大家在設(shè)計(jì)時(shí)可以仔細(xì)分析這個(gè)特性圖，以優(yōu)化傳感器的使用效果。

封裝信息

濾波窗口尺寸

傳感器的濾波窗口尺寸有特定的設(shè)計(jì)，并且需要注意確保傳感器底座不與PCB接觸，以避免短路問題。這在實(shí)際的PCB布局設(shè)計(jì)中是一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)。

推薦電路圖

博通提供了推薦的電路圖，這為我們的設(shè)計(jì)提供了參考。在參考這個(gè)電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們要結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

濾波器選擇

博通有一系列標(biāo)準(zhǔn)濾波器可供選擇，不同的濾波器適用于不同的檢測(cè)需求。

在某些應(yīng)用中，可能需要在傳感器封裝外部額外添加一個(gè)光學(xué)高波長(zhǎng)阻擋濾波器。大家在選擇濾波器時(shí)，要根據(jù)具體的檢測(cè)氣體和精度要求來決定。

博通的這款薄膜熱釋電雙通道傳感器在氣體檢測(cè)和物質(zhì)濃度測(cè)量方面具有很多優(yōu)勢(shì)。但在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，我們還需要綜合考慮各種因素，如傳感器的特性、電氣參數(shù)、封裝要求以及濾波器的選擇等，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)效果。各位工程師在使用過程中有什么問題或者經(jīng)驗(yàn)，歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。