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MLX90640 紅外熱成像儀測溫模組開發筆記(一)

簡介(3)靈敏度、測溫範圍和精度MLX90640的測量速率最高可以達到 64Hz,但越快的速率時的噪聲會越大,導致靈敏度下降,手冊上給出的指標是 1Hz 時可以區分出 0

熱平衡後的溫度怎麼求

MLX90640 紅外熱成像儀測溫模組簡要介紹說明

(1) A 型和 B 型的區別

區別主要有以下幾點

視場角不同: A 型為 110*75° , B 型為 55*35° ,通俗一點講就是 A 型是廣角,所以鏡頭矮一些,視野更寬,但對遠處物體的捕捉能力更低, B 型更適於拍攝稍遠的物體。精度不同: A 型的噪聲比 B 型大,所以 B 型的絕對溫度和靈敏度都好一些。

(2) 供電電壓和數字介面

MLX90640 共有 4 個引腳,兩個電源 3。3V 供電,兩個通訊 I2C 介面, I2C 支援最高 1MHz的通訊速率(實際測試發現 1。2MHz 也是可以的,只是偶爾會出錯,還是老老實實 1MHz 吧)。I2C 完全是經典的時序,而且通訊速率範圍特別寬,從幾十赫茲到兆赫茲都通訊正常,所以它的 I2C介面程式還是很好寫的。功耗大約是 25mA,實測沒有問題。

供電必須是 3。3V,但 I2C 的兩根引腳可以 2。5~5V 相容。

(3)靈敏度、測溫範圍和精度

MLX90640的測量速率最高可以達到 64Hz,但越快的速率時的噪聲會越大,導致靈敏度下降,手冊上給出的指標是 1Hz 時可以區分出 0。1℃。測溫範圍是-40~300℃。

測溫精度和成像的區域有關,靠近中間位置是±0。5~1。0℃,最外側 4 個角是±2。0℃,其它區域約是±1。0℃。還有就是感測器上電後有個熱平衡的時間,大約是 5分鐘,未達到熱平衡時精度會差一些。

(4)壞點

手冊裡特別提到了每個MLX90640 感測器可能存在最多 4 個不能使用或者精度達不到要求的畫素,這也許和感測器的生產工藝有關吧,壞點都會在出廠時記錄到感測器的EEPROM 裡,實際使用時記得要讀取一下並且在成像時特殊處理這種可能存在的畫素點資料。在後面的實際測試過程中,並沒有發現壞點的存在,可能是運氣比較好。在官方的 API 庫裡,壞點和未達到精度要求的點是不做區分的,都是同樣的處理方法(用相鄰的好的點做平均值做為壞點的值)。

概述及開發資料準備

現在自己在做紅外成像儀的越來越多了,兩年前有個井下機電裝置執行狀態的科研專案,當時使用了 AMG8833(8*8 畫素),科研畢竟就是科研,後來也沒有聽說成果得到應用的訊息, 我想也是, 8*8 能幹什麼,也就能做個紅外測溫槍吧。 前段時間因為公司生產電路板測試需要,打算買一臺紅外成像儀測量電路板發熱是否正常,商用的價格還是有些小貴的,我們電路板都不大所以就找了一臺便宜的先用著,無意中發現了 MLX90640 這個東西, 32*24畫素, 768 個測溫點,基本上可以成像用了。現在都智慧手機、資訊化、人工智慧了,能不能用 MLX90640 做個能和手機連線成像的紅外模組呢,那樣的話測試、儲存豈不是很方便。 說做就做,馬上行動

MLX90640 有兩個型號, A 型和 B 型,各拍了一個,在等待物流的過程中索性先做些準備工作,也科普一下紅外成像是怎麼回事。

MLX90640 紅外熱成像儀測溫模組開發筆記(一)

河北穩控科技紅外熱成像儀測溫模組

首先是上 MLX 的官網下載幾個必備檔案,有用的其實只有兩個檔案。

(1) MLX90640 資料手冊

下載地址不好放上,大家可以百度。

(2) MLX90640 驅動庫和說明文件

下載地址

關於官網下載的兩個檔案,手冊嘛寫得很一般,說一點用處也沒有也不至於,但看完後覺得大部分是沒有意義和不知所以然要寫的,但手冊不看畢竟是不行的。同時也做了中文翻譯, MLX90640 中文手冊下載地址

另一個下載的檔案 mlx90640-library-master。zip 問題比較嚴重(折騰了我大概一天多時間)。過程不多說了,直接說問題在哪。 這個壓縮包裡有 API 使用說明、 API 的 C 語言原始碼以及一組用 Excel 檔案計算完成的引數計算例項,例項的原資料和計算結果都是沒有問題的,但我按照 API 使用說明裡的指導呼叫函式庫存裡的函式,使用 Excel 裡的原始資料無論如何也得到不正確的結果,後來發現問題出在下載的 API 函式。

MLX90640_API。h 檔案裡定義了一個結構體型別,裡面較為明顯的錯誤有:

uint16_t alpha[768];

int8_t kta[768];

int8_t kv[768];

上面三個變數被定義為整型,但是, Excel 計算表裡面,這三個陣列的值分別顯示為0。0000000397885742132、 0。00634766、 0。43750000 的樣子,這是整數?其它的不說, Excel和 API 不是同一個版本或者說不一致是 100%的。經過不斷找別人用過的 API、測試,下面的檔案是可用的,同時也做了一份 API 說明檔案的中文翻譯。

MLX90640 驅動庫

MLX90640API 中文說明

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