TI单芯片无源红外线 MEMS 温度传感器TMP006的特点和应用

今日，德州仪器（TI）推出了业界首款单芯片红外 MEMS 温度传感器TMP006。TI 中国区市场开发高性能模拟产品销售工程师信本伟先生就该产品进行了讲解。

信本伟说，早期的红外传感器类似图1所示的插件，比较复杂，尺寸很大，无法在手持设备上应用。随着iPad、iPhone等手持设备的普及，市场需要一种小型化、低功耗的红外传感器产品。今天手持设备增加了很多应用，如重力加速度、方向、陀螺仪、光线感应放大器等，温度传感器也会是以后主流的方向。


图1：TMP006与传统热电堆红外温度传感器的尺寸比较

TI推出的这颗TMP006有几个优点：

1. 具备两种测温方式。TMP006包含MEMS温度传感器和红外遥测传感器。前者用于测量板级温度，后者可以感测周边温度。

2. 尺寸小。它比现有产品小大概95%，占位仅1.6mm×1.6mm。它由五个部分组成：热电堆传感器、信号调节器、ADC、局部温度传感器和电压参考，这些功能全部集中在这颗小的IC里。

3. 功耗低。TMP006的功耗比原有模拟产品功耗会低大概90%，所以，只需240uA的静态电流就可以应用。

4. 精度高。TMP006测量板级温度的误差+/-0.5度，红外测温的误差为+/-1度。

现今手持设备中一般没有红外温度传感器，只有测量板级温度的MEMS温度传感器。由于MEMS温度传感器只适合安装在PCB板上，所以手持设备通常只调节PCB板的温度使之不会过热，设备外壳的温度则无法调节。由此产生的结果是，手机、平板电脑、笔记本电脑等在连续使用半个小时以后会很烫，用户的感觉会很不好。

TMP006问世以后，这种状况就可以改变了。TMP006装配非常简单，仅需在CPU旁边放置一颗TMP006温度传感器就可以实现两种温度的测量。第一，它可以实时监测板级温度，就是实时监测本身PCB板的温度；第二，TMP006带一颗红外的遥感传感器，它可以实时监测IC外壳的温度。系统可以同时获得两个温度参数，精度会更高，稳定性会更好。


图2：TMP006的安装

信本伟介绍说，TMP006的工作温度范围是-40度到+125度，有效测距半米到一米。该已经正式量产，非常小的EVM版和小的软件已经正式提供给客户。

手持设备安装TMP006传感器后，除了可以调节外壳温度、改善用户感受，还可以实现其他应用。信本伟说，国内有的客户把它装在手机前头当作遥感温度计使用。比如给小孩冲奶，一般是用手摸，不烫手就可以了。有了这样的手机，你把手机往这儿一放就知道多少温度。
     

图3. TMP006框图