W-TRS-5.5D數(shù)字紅外熱電堆傳感器

規(guī)格書V1.0

W-TRS-5.5D是一款高精度數(shù)字式輸出差分紅外熱電堆傳感器，包含MEMS熱電堆傳感器芯片、NTC熱敏電阻以及

專業(yè)的信號調(diào)理ASIC芯片。其中AS【C芯片搭載24位Sigma-Delta高精度ADC、OTP存儲器以及接口電路。

特點(diǎn)應(yīng)用

/高精度數(shù)字測溫傳感器/智能可穿戴設(shè)備

/易于實(shí)現(xiàn)，用戶無需溫度校準(zhǔn)/智能手機(jī)

/直接輸出測量溫度，無需外圍電路/工業(yè)溫度監(jiān)測

/MEMS熱電堆技術(shù)一非接觸表面人體測溫

/高響應(yīng)率，快速響應(yīng)時間/智能溫度感應(yīng)與控制

,5.5um長通濾光窗匚

/標(biāo)準(zhǔn)I2C接口

/TO-46金屬管殼封裝

mcu

VDC

innnf

目錄

一、絕對最大額定值...........................................................................1

二、性能參數(shù)..............................................................................1.2.3

三、控制寄存器................................................................................4

四、OTP寄存器...............................................................................5

五、數(shù)字通訊..................................................................................6

六、通用應(yīng)用電路..............................................................................7

七、機(jī)械規(guī)格..................................................................................8

八、免責(zé)聲明.................................................................................9

一、絕對最大額定值

表1.絕對最大額定值

參數(shù)1符號最小值典型值最大值單位備注

電源電壓VDD-0.36.5V

數(shù)字輸出電壓-0.3VDDIO+0.3V

ESD防護(hù)4kVHBM

存儲溫度-40125X?

二、性能參數(shù)

表2.傳感器性能參數(shù)表

參數(shù)符號最小值標(biāo)準(zhǔn)值|最大值單位備注

敏感區(qū)域0.7X0.7mm2

視場角90O

工作溫度0~80C

電源電壓2.3~3.6V

PGAoff

lDD_pgaoff900NA

電源電流(25C)(Gain<=2)

采集期間PGAon

I|)D_pgao<i1500

MA(Gain>=4)

待機(jī)電流(25C)100nA

ADC分辨率24Bit

表2-2.標(biāo)準(zhǔn)溫度精度指標(biāo)

所有精度規(guī)范都是在穩(wěn)定的等溫條件和被測物完全覆蓋了傳感器的FOV的條件下測得。

傳感器與被測物距離為2CM,Ta在（TC至4CTC之間并且To在（TC至6CTC之間時，精度如

下圖表所示。

To.°C

±1℃

±1℃±0.5℃±0.5℃

±1℃±0.5℃±0.2℃±0.5℃

±0.5℃±0.5℃±1℃

±1℃

010203040

Ta.℃

所有精度規(guī)范只適用于穩(wěn)定的等溫條件下。

100

2468101214161820222426

Wavelength(gm)

圖4濾光片的透過

(

oe

np

=a

v管

Angle(°)

圖5傳感器的視場

三、控制寄存器

表4.通用寄存器

R/

地址描述Bil7Bit6Bi（5Bit4Bit3Bit2BillBitO默認(rèn)

W

SOFTRESOFTR

0x00SoftResetW0x00

SETESET

Tcmp_rdTo_drdTa_drd

0x02Data_readyR0x00

yyy

Tn_raw_T;i_ra\v_dr

0x03Data_readyR0x00

drdydy

0x10Rdatal_oul<23:16>0x00

ObjecttempoutTobj

0x11afterDSPandHRRdatal_out<15:8>0x00

filter

0x12Rdatal_out<7:0>0x00

0x16AmbienttempoutRtemp_value<23:16>0x00

（internaltemperature

0x17Rtemp_value<15:8>0x00

sensor）Tadata!after

0x18calibrationRtemp_value<7:0>0x00

0x22Rdaia_raw_out<23:16>0x00

Torawdeltabefore

0x23Rdata_raw_out<15:8>0x00

calibration

0x24Rdata_raw_out<7:0>0x00

0x30CMDRWsieep_encik_modemode_enm（）de_sel<2:0>0x00

RegOxOO

Soft_reset：I：復(fù)位通用寄存器，復(fù)位完成后此位自動恢復(fù)為0。

RegOxOZ

Temp_rdy:1,Tobj經(jīng)過DSP算法計算處理后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。

To_drdy：1,To電壓值經(jīng)過校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。Ta_drdy：1,

環(huán)境溫度（內(nèi)部溫度傳感器）校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒。

Reg0x03

To_raw_drdy:1,To原始數(shù)據(jù)在校準(zhǔn)前被準(zhǔn)備好。

Ta_raw_drdy：1,環(huán)境溫度（內(nèi)部溫度傳感器）校準(zhǔn)前準(zhǔn)備好原始數(shù)據(jù)。

Reg0xl0-Reg0xl2

Data_out:目標(biāo)溫度，經(jīng)過DSP算法處理后輸出，輸出為2進(jìn)制補(bǔ)碼。DATA1/2^14（℃）

Data_MSB<23:16>=0xl0<7:0>,Data_CSB<15:8>=Oxil<7:0>,Data_LSB<7:0>=0xl2<7:0>o

RegOx16-RegOx18

Temp_Value：外部環(huán)境溫度（內(nèi)部溫度傳感器）校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù).輸出為2進(jìn)制補(bǔ)碼。TEMP/274CO

Temp_MSB<23:16>=0xl6<7:0>,Temp_CSB<15:8>=0xl7<7:0>,Temp_LSB<7:0>=0xl8<7:0>o

Reg0x22-Reg0x24

Data_raw_out：To電壓值在校準(zhǔn)前的原始數(shù)據(jù)，輸出為2進(jìn)制補(bǔ)碼。

Data_Raw_MSB<23:l6>=0x22<7:0>,Data_Raw_CSB<15:8>=0x23<7:0>,Data_Raw_LSB<7:0>=0x24<7:0>o

Rcg0x30

Sieep_en：1,進(jìn)入睡眠模式；0,退出睡眠模式。

Clk_mode：1,600KHz；0,1.2MHz,

Mode_en：1,startFSM；

Mode_sel<2:0>：000/001:連續(xù)轉(zhuǎn)換（Ta-To）;0

四、OTP寄存器

表5.OTP寄存器

1地址R/

描述Bit7Bit6Bi(5Bit4Bit3Bit2BitlBitO默認(rèn)

W

0x93Sys_configRWFILT_COEF<2:0>output_mode<l:0>OSR_T<2:0>OTP

adc_dithSERIAL_f

0x94Sys_configRWVT_scaleOTP

er_enilter_en

0x95Sensor_ConfigRWGain_P<2:0>OSR_P<2:0>OTP

0x97BPS_ConfigRWRES_DAC<3:0>OTP

Reg0x93

FILT_COEF<2:0>：nR濾波器系數(shù)。000禁用HR濾波器;001抑制17%的信號；010抑制25%的信號；

011抑制50%的信號；100抑制63%的信號；101抑制75%的信號；

110抑制88%的信號；111抑制94%的信號。

output_mode<l:0>:00：I2C,01：PWM,10：Relay,11：I2C。EEPROM加載后鎖存。

只有當(dāng)該值被編程到EEPROM,然后復(fù)位芯片時，對該值的更改才會生效。

OSR_T<1:0>:用于環(huán)境溫度測量的OSR。000:512X,011J024X,010:2048X,01l:4096X,100:128X,

IO1:256X,110:110:8192X,ll:16384X(>

Reg0x94

a(lc_dither_en:1,使能ADC內(nèi)部抖動。

SERI/\L_filter_en:1,使能IIC輸入去噪聲濾波器。

VT_SCALE:1'b0:±16mv;l'bl:±128mv

Reg0x95

Gain_P<2:0>:設(shè)置傳感器信號采集通道的增益。000:gain=8,001:gian=12,010:gain=16.01l:gain=32,

100:gain=48,101:gain=64,1IO:gain=96,11l:gain=128o

OSR_P<2:0>:設(shè)置傳感器信號采集通道的過采樣率。000:512X,0IIJ024X,010:2048X,011:4096X,

100U28X,101:256X,110:110;8192X,111:16384X.?

Reg0x97

RES_DAC<3:()>:4'bll015/16*AVDD(建議值)

五、數(shù)字通訊

該數(shù)字器件提供用于串行通信的12c通訊協(xié)議。通訊協(xié)議的選擇是基于CSB狀態(tài)。

12c總線使用SCL和SDA作為信號線，兩條線都通過上拉電阻從外部連接到VDDIO,以便在總線空閑時，保

持為高電平。數(shù)字器件的通配7-bil地址為0x7F,如下表所示。

表6.12C器件通配地址

Bit7Bit6Bit5Bit4Bil3Bil2BillW/R

1111110/1

表7.12C通訊引腳的電性痔性

符號參數(shù)條件最小值最大值單位

11

fscl時鐘頻率400kHz

tscl_lSCL低脈沖1.32

tscl_hSCL高脈沖0.6PS

Tsda_setupSDA建立時間0.1F?s

Tsda_holdSDA保持時間0.0MS

tsusta每次開始時的建立時間0.6MS

thdsta開始條件保持時間0.6MS

tsusto停止條件建立時間0.6

tbuf兩次通訊之,司的間隔時間1.32

圖6.I2C時序圖

12c通訊協(xié)議有著特殊的總線信號條件。開始(S)條件、終止(P)條件以及二進(jìn)制數(shù)據(jù)條件如下圖所示。

當(dāng)SCL處于高電平同時SDA處于下降沿，標(biāo)志12c數(shù)據(jù)通訊開始。12c主設(shè)備依次發(fā)送從設(shè)備的地址(7位)，

隨后方向控制位R/W選擇讀/寫操作。當(dāng)從設(shè)備識別到這個地址后，產(chǎn)生一個應(yīng)答信號，并在第九個SCL(ACK)周期

將SDA拉低。

SCL處于高電平，SDA處于上升沿，標(biāo)志12c數(shù)據(jù)通信結(jié)束。當(dāng)SCL為高時SDA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定。

只有當(dāng)SCL為彳麗SDA傳輸?shù)闹挡趴梢愿淖儭?/p>

STARTADDRESSWNACKDATANACKDATANACKSTOP

conditioncondition

圖7.12C通訊協(xié)議

六、通用應(yīng)用電路