从距离地几十伏特的电位差处获得温度是困难的，而且随着电压差的增大，它变得更加困难。对于高电磁干扰环境也是如此。对于这些情况，仅通过红外连接连接到读出点的温度探头可能是一个很好的解决方案。为这种传感器供电的问题可以通过最小化功耗的设计和使用长保质期的高能量密度电池(锂原电池)来简化。

红外链接传感器/发射器

MAX6576是一款低功耗(140µa)内部传感器温度周期转换器IC。它采用6引脚SOT封装，可读取-40°C至+125°C的温度，并在2.7V至5.5V之间工作。它的输出是一个方波，其周期与IC芯片温度的绝对温度(K)成正比。比例系数可以设置(硬连线)为10,40,160或640ms/K (1K = -273.15°C)。在本应用中，将其设置为最低工作频率(最高平均，最低噪声)，在室温(+25°C = 298K)下的周期为192ms(约5.2Hz)。这个周期比MAX6576本身的时间常数快，这是该单元可以感知的最大温度转换率。在+125℃时(最高工作温度)，信号周期为255ms;在-40°C (min)时，为149ms。

MAX6576输出的每个方波正向跃迁触发图1的红外发射电路，产生一个短(约10µs)的高强度红外脉冲。电路非常简单:74HC132四路双输入施密特触发IC的四分之一用作正边缘微分器，而其余三个门并联并用作红外LED驱动器。红外LED是一种标准类型，用于手持遥控装置。在室温附近测量时，原型机测量的总功耗小于140µA。

由CR3032锂电池(3毫米厚，直径23毫米)供电，红外链接传感器能够连续工作6个月。两台并联的cr3032将运行一整年。CR3032等标准锂原电池的限制是最高工作温度为+60°C。BR2477A(松下 聚碳单氟锂高温型，7.7mm厚，直径24.7mm)可为传感器和红外发射器供电一年，工作温度在-40°C至+125°C之间。传感器单元中最大的组件是电池，它实际上单独定义了整体尺寸，因为它比所有其他组件的总和都要大。

红外接收器/信号处理器

接收机/信号处理器的作用是接收温度传感器产生的红外光脉冲，并将其转换成两种类型的输出:数字和。

数字输出只是从红外信号中恢复的标准逻辑脉冲。该脉冲可用作微控制器(µC)的中断。然后可以使用一个µC外围计时器和一个简单的缩放算法恢复原始温度数据。

输出是与红外信号周期成正比的直流电压(由MAX6576输出决定，与绝对温度成正比)。该输出允许DMM或DVM读取放置红外链接传感器的点的温度，电压值显示直接的温度变化。像MAX1495这样的一体化DVM IC具有LCD显示驱动功能，也可用于构建独立单元。

接收器/信号处理器单元由四个电路模块组成:放大器/滤波器、信号恢复/定时发生器、线性斜坡发生器和缓冲采样保持器。图2的原理图显示了完整的电路。

放大器/滤波器由两级低噪声放大组成，微分和积分常数优化为最小噪声。放大器/滤波器输入连接到IrDA 链路或电视或其他家电遥控单元使用的类型的红外传感器。

一个施密特触发一次性IC和两个级联数字微分器执行信号恢复和定时。在图3中，一个瞄准镜镜头显示了近1ms的恢复脉冲(SIGNAL_PULSE)，这也是数字输出，以及SIGNAL_PULSE产生的两个连续50µs脉冲(PULSE1和PULSE2)。

线性斜坡由恒定电流(由电阻R(ramp)和自举参考电路提供)产生，该电流对电容器C(ramp)充电。斜坡由同一运放缓冲，该运放引导参考IC。斜坡斜坡是通过电阻和电容的电流的函数。因此，电阻器、电容和参考电路输出电压的公差要求使用电阻R(RAMP)串联调整来修剪温度读出的精度。图4显示了线性斜坡和恢复的SIGNAL_PULSE。

使用MAX4618开关，PULSE1激活采样保持(S&H)。在PULSE1结束后，S&H存储了S&H电容器(C(SH))中的斜坡电压值。PULSE2在PULSE1结束后出现，并驱动相同的MAX4618将斜坡重置为零。然后，输出可用于标配高倍放大器单位增益缓冲器的输出。由于恢复的输入信号(SIGNAL_PULSE)的周期与远程传感器所在点的温度成正比，因此第二个SIGNAL_PULSE到达时的斜坡电压也与温度成正比。H电路存储这个电压，它也是稳定到三位有效数字的输出。

红外链路的范围约为20英尺，具有完全的环境照明。增加一个晶体管以增加电流来驱动红外LED可以延长其使用范围。增加接收器的增益也可以扩展范围，因为本底噪声不受当前值的限制。

结论

所展示的装置是作为示范原型建造的。如果作为更永久的系统使用，则需要增加带有信号丢失指示器的信号监视器。一个单独的IC，一个由PULSE1驱动的看门狗定时器，可以实现这个功能。