近幾年來，額溫槍在技術上得到迅速發展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大。比起接觸式測溫方法，額溫槍有著響應時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優點，額溫槍示意圖，如圖1所示。

圖1. 額溫槍示意圖

新冠肺炎疫情的爆發，讓一直不溫不火的額溫槍成為了2020年開年以來醫療電子市場的緊俏產品之一，成了疫情防控的重要物資，小小額溫槍是如何完成重大“使命“的呢？

額溫槍的工作原理：

額溫槍又稱紅外測溫儀，吸收人體發射的紅外線輻射能量來測定體溫。

任何物體在高于絕對零度（-273℃）以上是都會向外發出紅外線，額溫槍通過傳感器接受紅外線，并轉化為電信號，由紅外測溫信號處理芯片將電信號轉換為數字信號得出感應溫度數據。工作原理圖，如圖2所示。

圖2. 額溫槍工作原理圖

保證額溫槍精確度的三大關鍵點：

1、 紅外熱電堆傳感器本身也是屬于MEMS芯片技術，其設計與生產的條件也影響其精度和測量一致性。晶華微與國內外多家大型紅外熱電堆廠家長期保持重要合作關系，為終端客戶提供一站式產品化應用方案。

2、 取決于紅外測溫信號處理芯片ADC的精度與穩定性。晶華微的紅外測溫信號處理芯片是采用高精度ADC+MCU的SoC，單芯片即可完成信號測量、數/模轉換、數據處理、內置LCD/LED驅動及通訊傳輸串口等功能，如圖3所示。

圖3. 單芯片方案結構圖

3、 對傳感器信號和環境溫度補償的軟件算法的優劣，也直接影響測量準確度和一致性。晶華微在便攜式額溫槍/耳溫槍方案開發有多年經驗，合作客戶量產額溫槍已超千萬支，產品均符合國內CFDA或國外FDA、CE醫療資質認證。

方案介紹：

整個人體紅外測溫系統由紅外熱電堆傳感器、控制芯片（SD8709）、顯示按鍵、電源、蜂鳴器和指示燈等電路組成。

此方案基于晶華微SD8709芯片設計的額溫槍解決方案，具有電路簡單，外圍器件少及整體功耗低等優點，電路原理圖如圖4所示：

圖4. SD8709單芯片額溫槍方案電路原理圖

晶華微方案優勢：

晶華微是國內極少數擁有紅外測溫芯片研發及應用方案開發能力的IC設計公司。在紅外測溫領域耕耘5年，上百個成熟穩定的解決方案。連續3年大規模量產發貨，已與全國幾十家規模化生產的知名廠商保持長期穩定的合作，并為德國、瑞士等海外知名廠商大量供貨。

單芯片方案，節省外圍器件，性價比高；算法先進、穩定，生產效率高。

晶華微提供一站式軟硬件支持，根據客戶傳感器特性和PCB尺寸定制方案，如圖5所示。

圖5. PCB電路板

芯片介紹：

SD8709是高精度 24 位ADC的SoC產品，外圍資源豐富：RTC，可選的多種穩壓電源輸出，靈活設置的 PGIA 模塊，升壓模塊，UART、I2C、SPI、TIMER、PWM/PDM、PFD、CAPTURE 輸出模塊，LCD 驅動等。

本產品帶 16k Bytes OTP，可以低壓自燒錄，燒錄電壓范圍：2.4V~3.6V，OTP可以替代EEPROM 使用。

超低功耗設計，典型應用時整個芯片的工作電流約為 1mA（IAD=0）或 1.5mA（IAD=1）。提供三種工作模式：正常工作模式、待機模式和休眠模式。

芯片特點：

• 8位RISC超低功耗MCU，16kBytes OTP程序存儲器，512Bytes SRAM數據存儲器。
• 集成多種時鐘振蕩器，可靈活選擇，選擇外部晶振時，支持停振檢測功能。
• ?高精度 ADC，ENOB=18.8bits@8sps，差分 2通道或單端 4 通道，輸出速率可選。
• ADC 外部基準與內部基準可選，內部集成多種基準選項。
• 低噪聲高輸入阻抗前置放大器，1、12.5、50、100 和 200 倍增益可選。
• 24SEG×4COM 液晶驅動電路，超低功耗和大驅動能力設計。
• 低壓燒錄功能，可以替代外部 EEPROM。
• 內有硅溫度傳感器，可單點校準。
• 豐富的外圍資源：UART，I2C，SPI，PWM/PDM，PFD，TIMER，CAPTURE，RTC。
• 靈活的電池檢測功能，檢測范圍 2.0V~3.3V；掉電檢測電路和上電復位電路。
• ?工作電壓范圍：2.4V~3.6V；工作溫度范圍：-40℃~ 85℃。

結語：

多年來，晶華微一直致力于人體健康管理領域的探索，憑借晶華微高精度ADC和高性能MCU，實現對體重、體脂、體溫等各人體健康參數的精準測量。晶華微將持續加大研發投入，深耕各應用領域，為用戶提供專業精準的解決方案，支持終端客戶向更高端的產品邁進，為行業賦能，推動中國大健康產業高速發展。