探索Broadcom ezPyro? SMD+ I2C熱釋電擴(kuò)展紅外傳感器:氣體傳感的新利器
在氣體傳感領(lǐng)域,一款性能卓越的傳感器對(duì)于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的氣體檢測(cè)至關(guān)重要。今天,我們就來(lái)深入了解一下Broadcom的ezPyro? SMD+ I2C熱釋電擴(kuò)展紅外傳感器,看看它究竟有哪些獨(dú)特之處。
文件下載:Broadcom AFBR-S6PY3151熱釋電傳感器.pdf
一、傳感器概述
ezPyro? SMD+紅外探測(cè)器系列是ezPyro家族的擴(kuò)展,能夠在波長(zhǎng)超過(guò)5 μm的范圍內(nèi)進(jìn)行傳感,這使得它可以應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,如麻醉劑、制冷劑和廢氣的NDIR檢測(cè)。這些用于氣體檢測(cè)和濃度測(cè)量的薄膜數(shù)字熱釋電設(shè)備,將高質(zhì)量的傳感器與高度可配置的電子集成相結(jié)合,并封裝在小巧的SMD封裝中。
突出優(yōu)勢(shì)
- 高靈敏度與快速響應(yīng):高靈敏度和快速響應(yīng)時(shí)間確保了對(duì)目標(biāo)氣體的快速、準(zhǔn)確檢測(cè)。
- 低功耗:傳感器集成了數(shù)字電流模式讀出功能,可降低紅外發(fā)射器的占空比,從而顯著節(jié)省系統(tǒng)級(jí)功耗,同時(shí)保持高信噪比。
- 靈活性強(qiáng):可編程增益和濾波功能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了最大的靈活性。
- 易于集成:行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I2C通信接口實(shí)現(xiàn)了與微控制器的即插即用連接,便于進(jìn)行調(diào)諧和校準(zhǔn)。
- 穩(wěn)定性好:ezPyro傳感器具有出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,確保了長(zhǎng)壽命且無(wú)需維護(hù)的運(yùn)行周期。
- 多種光學(xué)濾波器選項(xiàng):可根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的光學(xué)濾波器。
- 支持菊花鏈連接:傳感器可以進(jìn)行菊花鏈連接,實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備的同步采樣。
二、傳感器特性
電氣特性
| 參數(shù) | 詳情 |
|---|---|
| 濾波器孔徑 | d = 1.65 mm |
| 元件尺寸 | 0.64x0.64 mm2 |
| SMD封裝尺寸 | 5.65x3.7x1.75 mm |
| D*(典型值) | 2.5x10? cm√Hz/W |
| NEP (典型值) | 2.7x 10?1? W/√Hz |
| 時(shí)間常數(shù) | ~10ms(10 - 20 Hz峰值) |
| 視場(chǎng)角 | ~40° |
| 電源電壓 | 1.75至3.6V |
| 電源電流(典型值) | 1至23 μA |
| 數(shù)字I/O | (FM+兼容) |
| ADC | 15位Z ADC @1ksp |
| 工作溫度 | -40至 +85℃ |
| 存儲(chǔ)溫度 | -40至 +110℃ |
| 傳感器讀出模式 | 電流模式 |
| 可配置參數(shù) | 增益 / 數(shù)字濾波采樣率 / 電源模式 |
訂購(gòu)信息
| 部件編號(hào) | 標(biāo)記 | 濾波器波長(zhǎng)(μm) | 濾波器帶寬(μm) | 封裝規(guī)格 |
|---|---|---|---|---|
| AFBR - S6EPY32301R | Y32301 | 8.42 | 205 | 7英寸卷帶上800個(gè) |
| AFBR - S6EPY32271R | Y32271 | 9.50 | 400 | 7英寸卷帶上800個(gè) |
三、封裝信息與信號(hào)處理
信號(hào)濾波與電源模式
| 傳感器提供了多種電源模式,不同模式下的采樣率、濾波參數(shù)和功耗各有不同。 | 電源模式 | 采樣率(sps) | 高通濾波器 - 模擬(Hz) | 數(shù)字低通濾波器(Hz) | 低通濾波器(Hz) | 典型電流消耗(1.8 V, 室溫) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正常電源模式 | 1000 | 1、2、4、8、600、250、180、90、45、22.5 | - | - | 22 μA | |
| 低功耗模式 | 166 | 0.17、0.33、0.66、1.3、100、42、30、15、7.5、3.75 | - | - | 3.5 μA |
此外,還有正常操作模式(通過(guò)I2C讀取傳感器信號(hào),電流消耗22 μA)、睡眠模式(紅外觸發(fā)時(shí)硬件中斷,正常模式21 μA,低功耗模式3.5 μA)和掉電模式(傳感器禁用,電流消耗1.1 μA)。
四、電路與頻率特性
電路原理圖
文檔中給出了單設(shè)備框圖和三個(gè)設(shè)備同步采樣的電路圖,為工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中提供了參考。
頻率特性
不同電源模式和增益設(shè)置下的頻率響應(yīng)圖展示了傳感器的頻率特性。例如,在正常電源模式和低功耗模式下,傳感器的頻率響應(yīng)有所不同,這對(duì)于根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的工作模式非常重要。
五、總結(jié)與思考
Broadcom的ezPyro? SMD+ I2C熱釋電擴(kuò)展紅外傳感器憑借其出色的性能和豐富的功能,為氣體傳感應(yīng)用提供了一個(gè)強(qiáng)大的解決方案。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)氣體檢測(cè)系統(tǒng)時(shí),需要綜合考慮傳感器的各項(xiàng)特性,如靈敏度、功耗、響應(yīng)時(shí)間等,以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。同時(shí),傳感器的可配置性也為系統(tǒng)的優(yōu)化提供了更多的可能性。大家在實(shí)際應(yīng)用中,是否遇到過(guò)類(lèi)似傳感器的使用問(wèn)題呢?又有哪些獨(dú)特的解決方案呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。
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