博通薄膜熱釋電雙通道傳感器：氣體檢測新利器

電子工程師在設計氣體檢測及物質濃度測量相關設備時，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，它在這一領域展現出了卓越的性能。

文件下載：Broadcom 薄膜熱釋電雙通道傳感器.pdf

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濃度測量而設計，具有高響應度、低微音效應以及出色的熱穩定性和電氣穩定性。它采用高性能電流模式，信號噪聲比可達約10,000，能在較寬的工作頻率范圍內提供快速、穩定的響應。傳感器元件集成在一個低噪聲電路中，內部有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，這一設計有助于精確控制進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備中較為常見，具有較好的穩定性和散熱性。

性能參數

電氣特性

電壓參數

• 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進行歸一化。在實際設計中，我們需要確保供電電壓在這個范圍內，以保證傳感器的正常工作。

其他參數

• 微音效應：Svi ~ 2 V/g at 10 Hz，微音效應描述了傳感器對機械振動的敏感程度，較低的微音效應可以減少外界振動對測量結果的影響。
• 時間常數：~12ms，這一參數決定了傳感器對信號變化的響應速度。
• 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不同的工作環境。

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。這對于我們根據實際應用需求選擇合適的工作頻率至關重要。大家在設計時可以仔細分析這個特性圖，以優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布局設計中是一個需要重點關注的點。

推薦電路圖

博通提供了推薦的電路圖，這為我們的設計提供了參考。在參考這個電路圖進行設計時，我們要結合實際的應用場景和系統要求進行適當的調整。

濾波器選擇

博通有一系列標準濾波器可供選擇，不同的濾波器適用于不同的檢測需求。

在某些應用中，可能需要在傳感器封裝外部額外添加一個光學高波長阻擋濾波器。大家在選擇濾波器時，要根據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濃度測量方面具有很多優勢。但在實際的設計過程中，我們還需要綜合考慮各種因素，如傳感器的特性、電氣參數、封裝要求以及濾波器的選擇等，以實現最佳的設計效果。各位工程師在使用過程中有什么問題或者經驗，歡迎在評論區分享交流。