博通薄膜熱釋電雙通道傳感器：氣體檢測新利器

電子工程師在設(shè)計氣體檢測及物質(zhì)濃度測量相關(guān)設(shè)備時，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和其他物質(zhì)濃度測量而設(shè)計，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低噪聲電路中，內(nèi)部有CMOS運算放大器，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。

傳感器特性

物理特性

• 濾波孔徑：2.6平方毫米，這一設(shè)計有助于精確控制進(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紅外信號的有效接收。
• 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為基準(zhǔn)進(jìn)行歸一化。在實際設(shè)計中，我們需要確保供電電壓在這個范圍內(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)描述了傳感器對機械振動的敏感程度，較低的微音效應(yīng)可以減少外界振動對測量結(jié)果的影響。
• 時間常數(shù)：~12ms，這一參數(shù)決定了傳感器對信號變化的響應(yīng)速度。
• 工作溫度范圍： - 40℃ 到 + 85℃
• 存儲溫度范圍： - 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)。這對于我們根據(jù)實際應(yīng)用需求選擇合適的工作頻率至關(guān)重要。大家在設(shè)計時可以仔細(xì)分析這個特性圖，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，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。這在實際的PCB布局設(shè)計中是一個需要重點關(guān)注的點。

推薦電路圖

博通提供了推薦的電路圖，這為我們的設(shè)計提供了參考。在參考這個電路圖進(jìn)行設(shè)計時，我們要結(jié)合實際的應(yīng)用場景和系統(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光學(xué)高波長阻擋濾波器。大家在選擇濾波器時，要根據(jù)具體的檢測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和物質(zhì)濃度測量方面具有很多優(yōu)勢。但在實際的設(shè)計過程中，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，以實現(xiàn)最佳的設(shè)計效果。各位工程師在使用過程中有什么問題或者經(jīng)驗，歡迎在評論區(qū)分享交流。