產品簡介
MLX90640-D55 Thermal Camera是一款紅外熱像儀模塊,32×24像素,I2C接口通信,兼容3.3V/5V電平,支持Raspberry Pi,ESP32,STM32等主控,MLX90640遠紅外熱傳感器陣列,可精確檢測特定區域和溫度範圍內的目標物體,尺寸小巧,可方便集成到各種工業或智能控制應用中.
- 採用MLX90640遠紅外熱傳感器陣列，32×24像素
- 支持I2C接口通信，可設置為快速模式(速率可達1MHz)
- 噪聲等效溫差(NETD)僅為0.1K RMS@1Hz刷新率，噪聲性能好
- 板載電平轉換電路，可兼容3.3V/5V的工作電平
產品參數
- 工作電壓:3.3V/5V
- 工作電流:＜23mA
- 通信接口:I2C (地址為0x33)
- 視場角(水平視角×垂直視角):
- MLX90640-D55 Thermal Camera：55°×35° （角度小，適合遠距離測量）
- MLX90640-D110 Thermal Camera：110°×75° (角度大，適合近距離測量)
- 工作溫度:-40℃～85℃
- 目標溫度:-40℃～300℃
- 檢測精度:±1℃
- 刷新速率:0.5Hz~64Hz (可編程設置)
- 產品尺寸:28mm×16 mm
- 固定孔尺寸:2.0mm
主要用途
- 高精度非接觸性物體溫度檢測
- 紅外熱像儀、紅外測溫儀
- 智能家居、智能樓宇、智能照明
- 工業溫度控制、安防、入侵/移動檢測
硬件說明
通信協議
MLX90640-D55 Thermal Camera的通訊協議為I2C,支持I2C高速模式(最高可達1MHz),只能作為I2C總線上的從設備,SDA和SCL端口可以承受5V電壓,可以直接接入到5V的I2C總線中,模塊的設備地址是可以編程的,最多可以有127個地址，出廠默認值為0x33. 與一般I2C總線一樣，在傳送數據過程中共有三種類型信號：開始信號、結束信號和應答信號
開始信號: SCL為高電平, SDA由高電平轉換為低電平.
結束信號: SCL為高電平, SDA由低電平轉換為高電平.
可以看出開始信號和結束信號都是在SCL總線為高電平時刻完成的.
應答信號: 在每個字節傳輸之後的第9個時鐘期間內, 發送數據端設備釋放SDA總線, 接收數據端設備拉低SDA總線表示收到字節(ACK), 或者是SDA總線為高電平不應答(NoACK).
設備地址:主機通過在START條件後發送7位從機地址來尋址從機. 前七個位是該地址專用, 第8個是讀/寫（R / W）位. 該位指示傳輸方向,其中高電平表示主機將從從機讀取數據, 低電平表示主機將向從機發送數據.
MLX90640-D55 Thermal Camera共768個IR傳感器(也稱為像素)組成. 每個像素的行和列位置標識為Pixel(i，j), 其中i是其行號(從1到24), j是其列號(從1到32),像素具體到某一平面可以參照上圖
需要說明的是傳感器原廠在傳感器出廠時允許有4個以內的壞點 ,每個壞點都在EEPROM表中有標識,所以模塊可能會有一定機率存在壞點,也就是說這不能作為退換貨的依據,對此原廠的建議是使用相鄰像素的平均值代替.
內存及寄存器
上圖為MLX90640的RAM區和控制寄存器分佈圖,其中RAM區的兩種數據模式,EEPROM用於存儲校準常數和設備的配置參數, 如下圖所示:
MLX90640支持8種刷新率,最高可達64Hz,刷新率由控制寄存器1(0x800D)控制,如下圖:
8種刷新率的設置是取決於控制寄存器1(0x800D)的位7, 位8, 位9, 其中有國際象棋模式(出廠默認設置), 電視交錯模式,如下圖所示:
兩種模式在子頁面的更新方式上不同, 這裡需要注意的是傳感器僅在國際象棋模式下進行過出廠校準, 因此在國際象棋模式下可以獲得更好的固定圖案噪聲行為, 因此為了獲得最佳效果建議使用國際象棋棋盤模式, 兩種模式的設定取決於控制寄存器1(0x800D)的位12.
測量原理
對於非接觸式紅外測溫模塊, 很重要的一個概念是"視場(FOV)". 視場是由溫差電堆接收到50%的輻射信號來確定的, 並且和傳感器的主軸線相關. 測得的溫度是視場內被測物體的溫度加權平均值, 所以當被測物體完全覆蓋FOV視場時的準確度是最高的.
