武漢新冠肺炎疫情牽動著舉（jǔ）國上下的（de）心，並有苗頭發展成全球性的衛生事件，這（zhè）也讓紅（hóng）外測溫儀迅速成為了炙手可熱的產（chǎn）品，湧出巨（jù）量的需求，並（bìng）吸引越來越多的廠家快速切入這個產品市場，為方便廣大研（yán）發工程師快速選型、加快研發（fā）進度，本文專門整理了紅外測溫儀上常用的傳感（gǎn）器和運放型號，並提供了信號調理部（bù）分的電路供參考（kǎo）。

    熱電堆傳感器常用於非接觸式的紅外測溫，因為高於絕對零度的任何（hé）物體都可以發出紅外（wài）線，並且物體輻射出的能量（liàng）隨著物體（tǐ）表麵溫度的增（zēng）加而（ér）增強，基（jī）於這個關係，熱電堆傳感器可以測出物體輻射出的能量並準確測出物體表（biǎo）麵的溫度（dù）。

    目前市麵上常見的模擬輸（shū）出式熱電堆傳感器有十幾個品（pǐn）牌，主要型號和參數參考表1：

表1：各品牌（pái）熱電堆傳感器主要型號和（hé）參數

因為被（bèi）測物體每變化 1°C，熱電堆傳（chuán）感器輸出僅（jǐn）僅增加50uV~100uV，這樣0.1°C 分辨（biàn）率對應的輸出電（diàn）壓變化（huà）隻有5uV~10uV，所（suǒ）以選擇熱電堆探頭最好選用高靈（líng）敏（mǐn）度（dù）的。另外根據不同的測溫（wēn）距離，選用不同視場角的探頭，因為熱（rè）電（diàn）堆探頭實際（jì）輸出的電壓（yā）值，是整個視場角範圍內物體的平均溫（wēn）度值。另外為了提高（gāo）熱電堆探（tàn）頭輸出的信（xìn）噪（zào）比，熱電堆內部等效的電阻（zǔ）值也是關鍵因素之一（yī），電阻的阻值越大，其輸出熱（rè）噪聲就會相應更大。

    正是因為熱電堆傳感器輸出（chū）的信號如此（cǐ）微弱，使得經放（fàng）大後的電壓誤差也需要很小，隻有零漂移自穩零類型（xíng）的（de）運放，才能（néng）滿足信號的（de）放（fàng）大調理。這類運放內部有一個主放大器，還有一個輔助的放大器，用於每隔 us 級別的時間間隔自動校（xiào）準失調電壓，還有Clock 時（shí）鍾同步電路，以實時保證失調電壓為最小值，特別適（shì）用於甚低頻信號的放大調理。

目前市麵（miàn）上常（cháng）見（jiàn）的高精（jīng）度零漂移運放有如下（xià）一些型號，參考表2：

表2：高精度零漂移運放主要型號和參數

需（xū）要注意的是失調電壓越大，引入（rù）的誤（wù）差（chà）就越（yuè）大，如果要校準（zhǔn）掉失調電壓的（de）影響，無疑（yí）要增加硬件的設計複雜度，也會增加產線加工的工序（xù）和複雜度（dù），成本也隨之增加並降低生（shēng）產效率。

    下圖（tú）是一個已經在某款紅外測溫儀上量產出（chū）貨的電路，研發（fā）工程師可以直（zhí）接采用：

    特別需要注意，如果要實現額溫槍的精度（dù）為±0.3°C 以內，那麽（me）熱電堆在（zài）0.3°C 產生的電（diàn）壓僅為15uV~30uV，意（yì）味著運放的最大失調電壓（yā）值都不能大（dà）於15uV~30uV。

由（yóu）於熱電堆傳感器內阻為100kΩ 左右，屬於（yú）比較大的電阻，這樣要求運放的輸入偏置電（diàn）流必須是pA 級別的才能減少帶來的誤差，所（suǒ）以運放隻能是CMOS 架（jià）構的。

運（yùn）放的反饋電阻需要並聯一個100nF 電容，把整個電（diàn）路的帶寬限製在10Hz 以內，充分降低放大電路（lù）的輸出噪聲。最重要的（de）是運放的1/f 噪聲（shēng），需要選用5uVpp 以（yǐ）內的以提高信噪比（bǐ）。

還有一點是不少（shǎo）研發工程師（shī）容易犯下意識的錯誤：運（yùn）放的（de）輸出引腳不（bú）能直接對地（dì）接電容做濾波（bō），否則會（huì）引起運放振蕩，可以（yǐ）先串聯一個1kΩ 以上的電阻，再對地並聯電容。
  
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