【Word版本下載可任意編輯】額溫槍方案零溫漂運放DS8551典型運用電路手持式紅外測溫儀，所使用的原理是將物體發射的紅外線具有的輻射能轉變成電信號，紅外線輻射能的大小與物體本身的溫度相對應，根據轉變成電信號大小，可以確定人體體溫。手持紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。手持紅外測溫儀便捷、、安全，在醫療、設備故障診斷中的應用較為廣泛。

為方便廣闊研發工程師快速選型、加快研發進度，本文提供了信號調理部分的電路供參考。手持式紅外測溫儀通常使用紅外熱電堆傳感器（Infraredthermopilesensor），熱電堆傳感器常用于非接觸式的紅外測溫，因為高于零度的任何物體都可以發出紅外線，并且物體輻射出的能量隨著物體表面溫度的增加而增強，基于這個關系，熱電堆傳感器可以測出物體輻射出的能量并準確測出物體表面的溫度。

因為被測物體每變化1°C，熱電堆傳感器輸出僅僅增加50uV~100uV，這樣0.1°C分辨率對應的輸出電壓變化只有5uV~10uV，所以選擇熱電堆探頭選用高靈敏度的。另外根據不同的測溫距離，選用不同視場角的探頭，因為熱電堆探頭實際輸出的電壓值，是整個視場角范圍內物體的平均溫度值。另外為了提高熱電堆探頭輸出的信噪比，熱電堆內部等效的電阻值也是關鍵因素之一，電阻的阻值越大，其輸出熱噪聲就會相應更大。

正是因為熱電堆傳感器輸出的信號如此微弱，使得經放大后的電壓誤差也需要很小，只有零漂移自穩零類型的運放，才能滿足信號的放大調理。這類運放內部有一個主放大器，還有一個輔助的放大器，用于每隔us級別的時間間隔自動校準失調電壓，以實時保證失調電壓為值，特別適用于低頻信號的放大調理。

需要注意的是失調電壓越大，引入的誤差就越大，如果要校準掉失調電壓的影響，無疑要增加硬件的設計復雜度，也會增加產線加工的工序和復雜度，成本也隨之增加并降低生產效率。特別需要注意，如果要實現額溫槍的為±0.3°C以內，那么熱電堆在0.3°C產生的電壓僅為15uV~30uV，意味著運放的失調電壓值都不能大于15uV~30uV。由于熱電堆傳感器內阻為100kΩ左右，屬于比較大的電阻，這樣要求運放的輸入偏置電流必須是pA級別的才能減少帶來的誤差，所以運放只能是CMOS架構的。

下列圖是一款零溫漂運放DS8551在手持測溫槍上的典型應用電路，研發工程師可以將它做為設計參考。DS8551輸入失調電壓小于3uV，直流增益高達140db，非常適合此類應用的設計。

應用要點：

1.R1,R2構成了一個反應電路，其放大倍數為BETA=R2/R1=510.反應電阻R2需要并聯一個C3=100nF電容，把整個電路的帶寬限制在10Hz以內，充分降低放大電路的輸出噪聲。重要的是運放的1/f噪聲；減小C3可以提高運放的相應時間，但是會引入更多的噪聲，需要應用工程師自行取舍。R4取R4=R1。

2.運放輸出端接R3,C5組成的RC濾波后輸出VOUT。因為DS8551運放自身有補償，所以R3不能太小，否則C5=100nF會引入一個低頻極點，有可能造成輸出的震蕩。

3.DS8551可通過R6和C1的RC濾波給電源端+VS供電，R6不能太大，否則影響運放供電能力。

4.R5取值根據熱電堆中的NTC具體參數來取，熱電堆PIN2輸出給MCU的ADC采樣做溫度補償。

5.考慮到運放輸出的范圍，VBIAS建議取值1/2的VCC，可以用電阻分壓來實現，也可以接一個特定參考VREF，VREF推薦范圍為0.3VCC~0.7VCC

6.VCC范圍建議為3V～5V

7.VOUT給MCU的ADC采樣，公式為Vdiff=(VTP+)-(VTP