А что внутри: инфракрасный термометр

Добавлено 11 июля 2018 в 07:30

В этом выпуске «А что внутри?» мы разберем переносной инфракрасный термометр и посмотрим, что внутри.

Инфракрасные (ИК, IR) термометры представляют собой тип бесконтактных термометров, которые определяют температуру исходя из величины теплового излучения, испускаемого объектом. Это устройство работает, фокусируя тепловое излучение на датчик. Этот тип термометров может быть ценным инструментом для производителей, любителей и инженеров.

В этом выпуске «А что внутри?» мы рассмотрим внутренности одного из таких инфракрасных термометров.

Инфракрасный термометр
Инфракрасный термометр

Вскроем его

Вскрытие инфракрасного термометра
Вскрытие инфракрасного термометра

Вскрыть этот термометр легко! С помощью небольшой плоской отвертки синие пластмассовые части корпуса были отделены от серых пластиковых частей. Как только они были удалены, синие половинки корпуса просто раздвинулись. Плату держали пять крестообразных винтов.

Печатная плата

Верхняя сторона печатной платы
Верхняя сторона печатной платы

Печатная плата довольно типична. Это двухслойная печатная плата с зеленой паяльной маской и белой шелкографией с обеих сторон. Плата толщиной 0,062 дюйма с покрытием ENIG. Печатная плата полностью состоит из компонентов поверхностного монтажа, и многие из них, похоже, устанавливались вручную.

Нижняя сторона печатной платы
Нижняя сторона печатной платы

Процессор

Процессор покрыт эпоксидной смолой
Процессор покрыт эпоксидной смолой

Мозги термометра – это микропроцессор, который намертво установлен на печатной плате. Капля из черной эпоксидной смолы используется для удержания его на месте. Скорее всего, это специальная микросхема, разработанная специально для этого приложения.

К этому микроконтроллеру прилагается EEPROM 24C04, которая, скорее всего, хранит калибровочные константы и настройки. EEPROM находится в корпусе SOIC-8.

EEPROM
EEPROM

Источник питания

Данный IR термометр питается от одной 9-вольтовой батареи (она даже входит в комплект!). Батарея подключена с помощью жесткого «Т-образного» хомута. Силовые провода проходят через отверстие для защиты от механических воздействий.

Защитная протяжка проводов
Защитная протяжка проводов

Затем напряжение стабилизируется с помощью стабилизатора на 5 вольт, U3. На входе имеется конденсатор фильтра C13. На выходе стабилизатора напряжения находится электролитический конденсатор C14 (10 мкФ 25 В) в корпусе для сквозного монтажа, но припаянный к площадкам поверхностного монтажа.

Источник питания
Источник питания

Сборка датчика

Сборка датчика
Сборка датчика

Для получения данных о температуре используется инфракрасный датчик температуры. Датчик находится в алюминиевом корпусе с линзой Френеля, расположенной в передней его части. Датчик установлен на небольшой круглой печатной плате и представляет собой 4-выводное устройство в металлическом корпусе сквозного монтажа. Эта круглая печатная плата соединяется с основной платой с помощью трех проводов.

Инфракрасный датчик
Инфракрасный датчик

Дисплей

LCD дисплей
LCD дисплей

Для отображения температуры и другой информации используется сегментированный LCD дисплей. Дисплей подключается к печатной плате с помощью эластомерного разъема с 24 контактами.

Дисплей использует прозрачную пластиковую часть для рассеивания подсветки. На нем также было установлено два белых пластиковых листа, которые способствовали рассеиванию.

Компоненты дисплея
Компоненты дисплея

Дисплей подсвечивает с помощью двух SMD светодиодов, D1 и D3, которые припаяны к плате под углом 90 градусов. Они обеспечивают синюю подсветку дисплея.

Синий светодиод, используемый для подсветки
Синий светодиод, используемый для подсветки

Лазер

Сборка лазера
Сборка лазера

Для прицеливания в термометре используется красный лазер, который активируется нажатии курка. Также имеется кнопка для отключения лазера.

Лазер установлен в латунном корпусе с прикрепленным небольшим драйвером, покрытым термоусадочной трубкой. На рисунке ниже показан латунный лазерный модуль, который был приклеен в термометре и лазерный драйвер. Они были повреждены при разборке (обратите внимание на изогнутые и сломанные контакты).

Драйвер лазера и модуль лазера
Драйвер лазера и модуль лазера

Заключение

Данные инфракрасные термометры являются относительно недорогими устройствами, довольно простыми в использовании. В свое время они были очень дорогими, но сейчас становятся всё дешевле и дешевле. Сейчас они производятся в огромных количествах и продаются повсюду. Спасибо, что просмотрели данную статью!


На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.


Сообщить об ошибке