數(shù)字溫度傳感器(數(shù)字非接觸式紅外熱電堆)在小型化激光切割頭應用的探討

?目前狀況

• 遇到的問題及分析
• 解決方案
• 激光切割頭行業(yè)之未來暢想

寫在正文之前：本人從事的是傳感器行業(yè)，產(chǎn)品是數(shù)字式非接觸式紅外熱電堆，本文為本人（姚先生）在和激光切割行業(yè)前10客戶的探討和實測中總結(jié)，敬請各位閱讀指正！

結(jié)論：深圳市谷德科技的GD60914MBCFS能完美契合切割頭小型化、輕量化的設計需求。

• 目前狀況

目前激光切割頭的鏡片直徑由以前的36mm左右縮短至26mm左右，相應的結(jié)構(gòu)件需全部縮小，這樣切割頭就能實現(xiàn)小型化、輕量化。

• 遇到的問題:

激光切割頭企業(yè)在設計小型化切割頭的時候，希望傳感器的尺寸也變小，這樣更好安裝，成本也會低一點。

所以，很多客戶因為邁**的MLX90615（FOV 90°）尺寸?。═O-46）而選擇了它。但是，在實測中，MLX90615并不能精準測到鏡片的溫度，這讓很多客戶迷惑不解。也因此，客戶找到了我們咨詢。

在這里，先向各位工程師闡述一個概念，即FOV的概念，很多工程師理解的FOV如下圖

但實際上，溫度傳感器的本體呈圓柱形，在窗口(即紅外濾光片)對應的傳感器底部，安裝著一片感光晶圓，被測量物體散發(fā)出的紅外光只能透過紅外濾光片，投影至感光晶圓，并獲得精準測量；

所以，F(xiàn)OV應按下圖理解

而MLX90615由于FOV過大，導致鏡片周邊區(qū)域也納入投影面積內(nèi)，造成溫度測量不準。

需要額外做出說明的是，對于數(shù)字溫度傳感器而言，TO-46是一個非常尷尬的產(chǎn)品。

為什么這么說呢？

因為對于追求小尺寸或低成本的應用而言，貼片類產(chǎn)品足以替代。而追求性能的應用，TO-39形態(tài)是必選。我們猜測，邁*芯停產(chǎn)TO-46產(chǎn)品系列，正是基于上述的原因。

當然，這個趨勢對于所有做數(shù)字溫度傳感器的廠家而言，都是一樣的。

激光類客戶的定型產(chǎn)品，都是要求長生命周期的。所以，從長遠來看，TO-46封裝的溫度傳感器并不是最優(yōu)選項。

邁*芯的35°FOV產(chǎn)品，是TO39封裝，并且在管帽的外圍增加了聚光用的透鏡，從外形看，尺寸大（因為可能涉及侵權(quán)，不能放圖，大家可自行搜索）。

谷德35°FOV產(chǎn)品，也是TO39封裝，但僅僅是TO39，并沒有外圍的透鏡。傳感器的頭部明顯比對手的更小，更方便結(jié)構(gòu)設計、安裝。

當然，這也說明谷德的光學設計事實上走在了邁*芯的前面。

• 解決方案

由于鏡片尺寸縮小了很多，為了精準測量到鏡片溫度，只能有兩個選擇:

A，溫度傳感器更靠近鏡片，但是由于激光能量太大，漫反射造成的熱沖擊太強大，極易損壞溫度傳感器。而且結(jié)構(gòu)設計上會更加困難。所以，這并不是好的選擇；

B，選擇FOV更小的溫度傳感器。經(jīng)過該客戶的大致測算，F(xiàn)OV<50°大體上是符合要求的選擇，但是在結(jié)構(gòu)設計上要非常的緊湊。

? ? 而深圳市谷德科技的數(shù)字傳感器GD60914MBCFS的FOV是35°，給工程師們的設計留了非常大的余量，設計上更加從容、方便。

并且，GD60914MBCFS的集成度高（直接出溫度值、無外圍電路、無需校準）、測溫精度高、反應速度快(20ms)，更完美的契合了激光切割頭小型化、輕量化的要求和趨勢。

四，未來暢想

激光切割頭目前走向兩個方向，一個是小型化、輕量化（根據(jù)業(yè)內(nèi)大佬的資訊：萬瓦級別的激光切割頭，重量要控制在5-8公斤內(nèi)）；另一個是功率越來越大。這讓對鏡片的精準測溫的要求變得越來越高，也越來越困難。

深圳市谷德科技的GD60914MBCFS以其小FOV、高集成度、高精度的特性非常完美地契合了這兩個趨勢的需求。

深圳市谷德科技有限公司愿意與各行各業(yè)客戶深度探討對溫度的監(jiān)測，以實現(xiàn)更節(jié)能、更智能、更可控、更精準控制。

谷德科技歡迎客戶提出更高需求，不斷創(chuàng)新，不斷突破！