MLX90601系列紅外測溫模塊的原理及應用

一般來(lái)說(shuō)，測溫方式可分為接觸式和非接觸式，接觸式測溫只能測量被測物體與測溫傳感器達到熱平衡后的溫度，所以響應時(shí)間長(cháng)，且極易受環(huán)境溫度的影響；而紅外測溫是根據被測物體的紅外輻射能量來(lái)確定物體的溫度，不與被測物體接觸，具有不擾動(dòng)被測物體溫度分布場(chǎng)，溫度分辨率高、響應速度快、測溫范圍廣，穩定性好等特點(diǎn)，近年來(lái)在汽車(chē)電子、航空和軍事上得到越來(lái)越廣泛的應用。

2 測溫原理概述

PWN的全稱(chēng)是Pulse Width Modulation（脈沖寬度調制）即通過(guò)調節脈沖的周期、寬度，以達到變壓、變頻的目的，數字式脈寬調制方式中，數字是控制信號，通過(guò)改變高低電平數的比值達到改變占空比的目的，PWM控制電路在開(kāi)關(guān)穩壓電源、不間斷電源（UPS）以及直流電機調速，交流電機變頻調速等控制電路中有著(zhù)廣泛應用。

SPI（Serial Peripheral Interface）是Motorola公司提出的一個(gè)同步串行外設接口，容許CPU與各種外圍接口器件以串行方式進(jìn)行通信、交換信息，即可以提高傳輸速度也可以減小器件的資源占用，另外即使在沒(méi)有SPI接口的單片機上也可利用軟件進(jìn)行模擬。

Melexis公司生產(chǎn)的MLX90601系列測溫模塊是應用非常方便的紅外測溫裝置，其所有的模塊都在出廠(chǎng)前進(jìn)行了校驗，并且可以直接輸出線(xiàn)性或準線(xiàn)性信號，具有很好的互換性，免去了復雜的校正過(guò)程。

該模塊以MLX90247熱電元件作為紅外感應部分。輸出是被測物體溫度（TO）與傳感器自身溫度（Ta）共同作用的結果，理想情況下MLX90247輸出電壓為：
    

其中溫度單位均為Kelvin，a為儀器常數。

傳感器自身溫度由MLX90247內置的熱敏電阻測定測量，從MLX90247中輸出的兩路溫度信號分別經(jīng)內部MLX90313器件上兩路高性能、低噪聲的斬波穩態(tài)放大器放大再經(jīng)A/D轉換后輸出。

該系列模塊精度可達