你知道紅外測溫儀與轉(zhuǎn)換器之間的“愛恨情仇”嗎？

我國的標準針對紅外線測溫儀定的規(guī)則是：“能測量規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用電信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。

“紅外測溫儀”在新韋式大詞典中定義為：“從一個系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。

根據(jù)這個定義，這種儀器的作用是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量形式，所以不少學(xué)者也用一些別的名詞來稱謂“測溫儀”。

就現(xiàn)在測溫儀系統(tǒng)而言，您會選擇的初始設(shè)計方法可能是查看需要的精度，然后使用一個能夠獲得相應(yīng)精度的ADC。為了達到要求的準確度或精度，需要給系統(tǒng)加裝一些必要的增益模塊，以便讓有效模擬范圍覆蓋ADC的動態(tài)范圍。

作為設(shè)計過程的第一步，您常常會查看您將要使用的紅外測溫儀，然后檢查紅外測溫儀的輸出范圍。之后，您會將其的輸出范圍同A/D轉(zhuǎn)換器輸入匹配。在這一過程中，您需要一個模擬增益單元來讓熱像儀/ADC匹配有效�；蛘�，您可能會不加思考地試圖找到一種能夠匹配您紅外測溫儀輸出范圍的ADC。請不要這樣做。盡量多考慮系統(tǒng)噪聲影響，其中的實際系統(tǒng)分辨率和精度是兩個重要的規(guī)范。

現(xiàn)在，將紅外測溫儀的電信號放入一個沒有增益的24位轉(zhuǎn)換器中(請參見圖1.b)。您可以這樣做，因為24位系統(tǒng)的LSB大小相當于有一個4096的模擬增益。使用這種設(shè)計方法時，需通過使用ADC的差動輸入去除模擬電平轉(zhuǎn)換的影響。這樣便讓您可以在使用紅外測溫儀輸出定位您的正ADC輸入時，向您的負ADC輸入施加電壓。盡管24位ADC的總范圍是動態(tài)的，但您的設(shè)備輸出可能僅僅覆蓋一部分ADC輸出碼。選擇這部分ADC范圍后，您可以將注意力集中于信號響應(yīng)的較理想?yún)^(qū)域。使用一個具有23位有效精度的24位ADC，就像是在轉(zhuǎn)換器范圍使用2048個單獨的12位轉(zhuǎn)換器。

在今后的一些文章中，我們將討論在一個測力計和紅外線測溫儀應(yīng)用中如何實施這些想法。在這兩種情況中，我們將比較系統(tǒng)的性能和成本。通過評估一些不同類型的低速電路，我們將對比12位應(yīng)用和24位實施說明這種新設(shè)計方法的優(yōu)勢。