打破传统!传感芯片在智能硬件中还能这样使用?
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随着智能手机的普及,手机周边的应用也逐渐铺开,智能硬件的概念在手机周边模块中得到很好的体现,从最初的自拍杆到掌上无人机,形形色色的应用使得手机具备的功能也越渐丰富。众所周知,物联世界离不开温度传感,同时温度也是人体重要的感知之一。温度监测作为重要环节,在医疗/生物/制造各行各业都应用广泛。Melexis作为微电子解决方案的全球提供商,突破性的设计了单片式MLX90615数字红外传感器芯片及全套方案,使得小型化移动测温变的可能。
产业趋势——半导体走近医疗与生活
国家卫生计生委统计信息中心数据统计,仅2017年1-6月,全国医疗卫生机构总诊疗人次达39.2亿人次。由此可见医疗健康早已成为人们生活中不可或缺的部分,而疾病诊疗的费用也逐年升高。国医经典《黄帝内经》中也指出“圣人不治已病治未病”,生活中早发现早治疗是相当关键的一步。
手机医疗相关应用也随着智能手机的普及逐渐增多,从手机挂号到掌上诊疗,APP软件大行其道。但更多基于硬件的应用却受限于传感器集成这个”拦路虎”而无法一展身手,原因在于大部分传感器受到体积封装的限制,导致无法实现小型化设计而将其集成到手机中。
跨越传统瓶颈——解决传统方案弊端
长久以来传统的温度传感器如RTD/热电偶/数字温度传感器利用热传导的原理,需将传感器与被测物体接触,方可实现测温功能。在接触的过程中不可避免的还会带来沾污/形变等诸多问题。而FIR热释电方式,由于其数学关系的非线性,多用于监测人体/生物通过的开关量,如楼道灯/感应洁具等,不能被直接应用于准确的温度测量。
体积/精度/非接触方法是早先产品无法逾越的鸿沟,Melexis作为微电子解决方案的全球提供商,贴合工程实际遇到的问题,推出了MLX90615这款颠覆性的产品。MLX90615基于传统红外热释电方法集成了模数转换/数字控制与输出,将复杂的校准修正算法融入其中,使得传统模拟电荷输出的热释电传感器,具备了数字读取的非接触测温功能。而通过校准后的传感器,在-20至115摄氏度测量范围内,可达到0.02摄氏度分辨率。MLX90615更在人体关注的30-40摄氏度范围保证了高于0.1摄氏度的精度,使其具备了精准的医疗测温能力。
使用MLX90615单片红外测温芯片,可以极大的简化模拟前端电路的设计,无需再增加额外的运算放大器及ADC模数转换器,凭借MLX90615内部集成的低噪声放大器、高分辨率16 位ADC 和功能强大的DSP 单元,可直接将数字信号送入微控制器,通过双线制串行SMBus兼容协议(分辨率为0.02°C)或10 位PWM(脉宽调制)信号进行访问,整个监测单元的设计得到了极大的简化,使得集成变的可能。
突破封装限制——移动应用变的可能
2017年5月19日,北京喜年科技旗下红鸟健康云手机全球首发仪式在北京召开,作为国内首款“健康云手机”,红鸟健康云手机的生态圈包括来自爱康国宾、微医、高通、神念科技、AMS、优翔国际、好啦科技、美国lifestone公司等数十位合作伙伴的软硬件支持。该手机集成了气压/UV紫外线/血氧血压/温湿度/心电/体温等多种传感方案是手机医疗的开创产品。该产品中的温度传感即采用迈来芯Melexis的红外温度传感芯片作为设计核心。
在此之前,Melexis红外温度传感器系列产品早已普及到形形色色贴近生活的产品中,例如日常的吹风机(防止头发过温损伤)、额温计(儿童/成人体温检测)、智能手表手环(运动监测)、微波炉(食品加热温度控制)、空调扇(环境温度监测)等均能见到Melexis产品。Melexis以其简洁的方案,小型化的设计,优异的性能和亲和的定价受到客户普遍的好评。
随着智能硬件/智能设备的不断升级,越来越多的传感器将伴随在人们生活周边,本文介绍的Melexis红外温度传感器即是其中之一,凭借简洁的方案,卓越的性能,希望能给人们带来益处。未来将如何我们暂未可知,相信科技的进步一定会使得生活变的更加美好,Melexis会伴随客户一同努力。
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