淺談MLX90614片上的數(shù)字信號濾波器

本應(yīng)用筆記介紹了MLX90614片上數(shù)字信號濾波器，重點(diǎn)是集成電路的片上信號濾波功能部分。它還描述了EVB / SW90614的濾波器配置，兩個濾波器-FIR和IIR以及兩個濾波器的總穩(wěn)定時間。

范圍

MLX90614是易于集成的TO39封裝的紅外測溫儀。它使用兩芯片架構(gòu)來提供完全集成和經(jīng)過校準(zhǔn)的解決方案。傳感器芯片是CMOS MEMS熱電堆，信號由專門設(shè)計(jì)的集成電路處理。

MLX90614的框圖

當(dāng)前的應(yīng)用筆記集中在片上信號過濾功能上，該功能在該IC的數(shù)字部分中實(shí)現(xiàn)。此功能允許在刷新率（建立時間）和降噪之間進(jìn)行權(quán)衡。片上濾波還可用于抑制短脈沖干擾。

濾波器的設(shè)置存儲在片上EEPROM中，可用于以下三種操作模式中的任何一種：SMBus 2線接口，PWM輸出或熱繼電器。

應(yīng)用領(lǐng)域

為低噪聲量身定制的溫度計(jì)有利于提高慢過程的精度，例如：

• 衛(wèi)生保健
• 畜牧監(jiān)測
• 農(nóng)業(yè)
• 孵化器

其他應(yīng)用需要快速響應(yīng)溫度計(jì)：

• 汽車盲角檢測
• 運(yùn)動部件的工業(yè)溫度控制
• 打印機(jī)和復(fù)印機(jī)中的溫度控制
• 運(yùn)動檢測

并且，在需要跟蹤具有不希望的熱誤差源的環(huán)境的背景溫度的系統(tǒng)中，希望有干擾限制。

• 移動空調(diào)控制系統(tǒng)
• 商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào)
• 帶溫度控制的家用電器
• 熱繼電器/警報(bào)

EVB / SW90614的濾波器配置

EVB / SW90614提供了一組可用于配置和評估MLX90614的功能。程序啟動后，SW90614將檢查MLX90614器件，其版本（3或5 V器件，單區(qū)或雙區(qū)等），以及它們是否正確插入插座中。然后將顯示SW90614的主菜單，

SW90614主菜單–找到5 V單區(qū)MLX90614

可通過“配置”按鈕調(diào)用配置實(shí)用程序來配置設(shè)備，

配置實(shí)用程序–顯示從MLX90614讀取的設(shè)置

為什么要使用兩個過濾器？

FIR（有限脈沖響應(yīng)）濾波器主要是作為噪聲控制提供的。IIR（無限脈沖響應(yīng)）濾波器可用于控制快速溫度測量變化的影響。建立時間是兩個濾波器在同一信號路徑上一個接一個地工作的結(jié)果。因此，總的建立時間取決于兩個濾波器。

IIR選項(xiàng)–限制清晰度

IIR濾波器可用于“平滑”測量。減少允許通過信號處理路徑的信號步幅會限制尖峰的幅度。例如，如果某個物體穿過MLX90614視場（FOV），并且不需要測量該物體，則IIR濾波器可以限制干擾。

FIR + IIR：總穩(wěn)定時間

這兩個濾波器均由EEPROM單元ConfigRegister1控制，地址為0x05。請注意，在不使用SW90614和EVB90614工具的情況下操作該單元時，必須注意不要更改該單元中的位，因?yàn)樗鼈儼鰪S校準(zhǔn)設(shè)置。SW90614確保不會丟失任何校準(zhǔn)設(shè)置。

編輯：hfy