红外无接触温度计：精度、功耗和成本改善思路

【导读】红外无接触温度计因具有响应快、精度高、低成本、寿命长、使用安全等优点，而广泛应用医疗、工业、家庭等领域。工程师在规划设计红外无接触温度计电路时，需要考虑到响应时间、耐用性和电磁兼容性等因素。快包分析师总结了红外无接触温度计电路板的5大设计考虑因素以及优化策略，以确保红外无接触温度计的性能和稳定性。作为手持设备，红外无接触温度计采用电池供电，对系统功耗要求苛刻，基于小华半导体HC32L136系列MCU的红外无接触温度计方案，因其在超低功耗和突出的性能表现以及极具竞争力的价格，非常适合手持电池供电设备。

电路板的设计和制造需要考虑稳定性、响应时间、耐用性、电磁兼容性、尺寸和重量等因素。制造过程中需要进行严格的质量控制和测试，以确保红外无接触温度计的性能和稳定性。

电路板的设计考虑因素

1、稳定性

红外无接触温度计的测量结果需要稳定准确，所以电路板的设计要能够保证测量结果的稳定性。这涉及到信号处理、电源管理和温度校准等方面。

2、响应时间

红外无接触温度计需要在短时间内测量出人体的温度，所以电路板的设计要能够保证快速的响应时间。这需要处理器的高性能和算法的优化。

3、耐用性

红外无接触温度计通常需要长时间使用，电路板的设计要能够保证其耐用性和稳定性。这涉及到电路板的材料选择和工艺水平。

4、电磁兼容性

红外无接触温度计电路板需要与其他电子设备共存，所以设计时需要考虑电磁兼容性。这涉及到电路板的布线和屏蔽设计。

5、尺寸和重量

红外无接触温度计通常需要携带和使用，所以电路板的设计要考虑尺寸和重量的限制。这需要在保证性能的前提下进行合理的布局和组件选择。

通过优化传感器选择、温度校准、功耗管理和数据通信等方面，可以提高红外无接触温度计的测量准确性和可靠性。未来，随着技术的不断发展，红外无接触温度计电路将会进一步优化和演进，为人体温度测量提供更好的解决方案。

红外无接触温度计电路优化策略

1、使用高精度传感器

选择更高精度的红外传感器可以提高红外无接触温度计的测量准确性。可以借助传感器的技术手册和校准方法，校准传感器并提高温度测量的稳定性。

2、多点温度校准

使用多个温度标准点进行校准，可以进一步提高红外无接触温度计的准确性和可靠性。通过测量不同温度下的标准点，建立更精确的校准曲线，以更好地修正测量结果。

3、电池管理和功耗优化

为了提高红外无接触温度计的使用寿命，可以优化电路设计，实现低功耗模式和智能电池管理，减少对电池的能量消耗。

4、数据通信和存储

通过添加相关的通信接口，红外无接触温度计可以与外部设备进行数据传输和存储。这样可以方便地收集和分析测量数据，并在需要时进行远程监控和数据共享。

基于小华半导体HC32L136系列MCU的红外无接触温度计方案

系统框图

本方案的MCU采用了小华半导体的HC32L136系列带LCD显示的超低功耗MCU。因其在超低功耗和突出的性能表现以及极具竞争力的价格，非常适合手持电池供电设备。HC32L136J8TA和HC32L136K8TA本身带有段码显示驱动，ZD支持288段LCD段码屏。比较器(VC)和低电压检测器(LVD)可以直接就来检测电池的电量，这种方式对电池进行检测与用ADC检测相比，此方法不需要CPU的干预，因此速度更快，功耗更低并且在MCU深度休眠的时候，同样可以进行电量的检测。三路普通运放可以完成对热电堆NTC环境温度的信号处理及50Hz陷波电路。蜂鸣器频率发生器，可以省去驱动电路。芯片内部RTC可以进行定时定点的设置实现按时提醒测量体温。

方案特点

（1）超低功耗：0.5μA待机功耗，1μALCD显示功耗，4μS高速唤醒

（2）低成本：MCU内置LCD驱动、12位ADC、SPI、I2C，模拟传感器等

（3）灵活的适配算法：提供多种主流热电堆传感器的适配接口及算法

（4）快速量产：提供成熟的软硬件及配套量产测试方法

超低功耗 MCU 典型应用

（1）传感器应用，物联网应用；

（2）智能交通，智慧城市，智能家居；

（3）火警探头，智能门锁，无线监控等智能传感器应用；

（4）各种对于电池供电和对于功耗苛求的便携式设备等。

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快包项目推荐

项目名称：智能红外温度计

项目详情：

功能要求

该项目技术适用于智能红外体温计产品。

1、指示灯提示：测量结束时指示灯常亮。指示灯提示测量结果，红色为温度过高，橘色为温度偏高，绿色为正常范围。

2、LED显示屏：开机后没有开始测量，显示“--”；当测量温度小于22℃时，显示“LO”；当测量温度在22℃~42℃内时，显示当前测量值；当测量温度大于42℃时，显示“HI”；当电量不足（＜20%）时，显示“低电量符号”；默认显示单位为℃。

3、电池电量：当电量＜20%时，每次开机先显示2秒“低电量符号”，然后显示“--”。

4、提示音：测试完成后有蜂鸣提示音，“哔”一声表示测量完成

5、关机：无操作1分钟以上温度计自动进入关机休眠状态，此时关机电流不大于100uA；在开机状态下，长按 2S 按键可进入关机状态。

交付成果

项目规格书，含程序芯片，测试报告，性能样机，PCB layout、gerber文件，板卡BOM，BOM元器件详细型号

验收标准

以甲乙双方技术人员签订的详细规格书以及项目确认书为验收标准。

服务商资质

优先考虑深圳地区服务商，有相关成熟案例的优先。

项目名称：蓝牙体温计

项目详情：

1、需要开发一款体温计，可以通过APP查看温度；

2、APP也需要开发；

3、采用LCD显示屏幕；

4、要求低功耗，续航时间长；

5、具体方案需求、预算详谈。

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