Precision MLX90640 — Инфракрасный тепловизионный сенсор 32×24

Описание

Precision MLX90640 — это компактный инфракрасный (ИК) сенсор-матрица от компании Melexis, предназначенный для бесконтактного измерения температуры в режиме реального времени. Матрица имеет разрешение 32 × 24 пикселя (768 точек) и построена на технологии микроболометра (thermopile), что обеспечивает точность и стабильность измерений при относительно низкой стоимости.

Сенсор работает в дальнем инфракрасном диапазоне (8–14 мкм), что позволяет регистрировать тепловое излучение объектов и формировать тепловое изображение (тепловую карту). MLX90640 широко применяется в системах «умного дома», охранных системах, промышленной диагностике, робототехнике, носимой электронике и DIY-проектах (Arduino, Raspberry Pi, ESP32) для построения бюджетных тепловизоров.

Устройство выпускается в двух модификациях по углу обзора:

• MLX90640A/B — стандартный угол обзора 55° × 35° (обозначается как BAB или BAA);
• MLX90640C/D — широкий угол обзора 110° × 75° (обозначается как BCD или BCC).

Связь с микроконтроллером осуществляется по интерфейсу I²C (частота до 400 кГц / 1 МГц). Сенсор поставляется в корпусе TO-39 (как металлическом, так и в упрощённом пластиковом варианте для удешевлённых модулей).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип сенсора | Инфракрасная матрица (микроболометр, thermopile) | | Разрешение | 32 × 24 пикселя (768 точек) | | Спектральный диапазон | 8 – 14 мкм (длинноволновый ИК, LWIR) | | Угол обзора (FOV) | 55° × 35° (версия A/B) или 110° × 75° (версия C/D) | | Диапазон измеряемых температур объекта | от −40 °C до +300 °C | | Диапазон рабочих температур сенсора | от −40 °C до +85 °C | | Точность измерения | ±1 °C (типично, в диапазоне 0…+100 °C) | | Разрешающая способность (NETD) | ~0.1 K (при 25 °C) | | Частота обновления кадров | 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 Гц (настраиваемая) | | Интерфейс | I²C (до 400 кГц, до 1 МГц в некоторых режимах) | | Напряжение питания | 3.3 В (2.9–3.6 В) | | Потребляемый ток | ~23 мА (типично, при 16 Гц) | | Потребляемая мощность | ~75 мВт | | Корпус | TO-39 (металлический или пластиковый) | | Размер корпуса | ~Ø 12.7 мм, высота ~5–9 мм (зависит от варианта) | | Калибровка | Заводская калибровка каждого пикселя, хранится в EEPROM | | Память калибровки | 832 слова в EEPROM |

Парт-номера (Part Numbers)

Сенсор выпускается в различных вариантах, отличающихся углом обзора и типом корпуса. Основные артикулы:

| Парт-номер | Описание | |---|---| | MLX90640A-BAB | FOV 55°×35°, металлический корпус TO-39 | | MLX90640B-BAB | FOV 55°×35°, корпус TO-39 (вариант исполнения) | | MLX90640C-BCD | FOV 110°×75°, металлический корпус TO-39 | | MLX90640D-BCD | FOV 110°×75°, корпус TO-39 (вариант исполнения) | | MLX90640ESF-BAB-000-SP | FOV 55°×35°, TO-39, стандартная упаковка (SP) | | MLX90640ESF-BCD-000-SP | FOV 110°×75°, TO-39, стандартная упаковка (SP) | | MLX90640ESF-BAA-000-TU | FOV 55°×35°, туба (TU) | | MLX90640ESF-BCC-000-TU | FOV 110°×75°, туба (TU) |

Внимание: конкретные суффиксы (BAB/BCD/BAA/BCC) обозначают комбинацию угла обзора и типа корпуса/упаковки. При заказе уточняйте у поставщика актуальную номенклатуру — Melexis периодически обновляет обозначения.

Совместимые модели и платформы

MLX90640 совместим с широким спектром микроконтроллеров и платформ благодаря стандартному интерфейсу I²C:

Микроконтроллеры и платы

• Arduino: Uno, Mega, Nano, Due (через библиотеку Adafruit MLX90640)
• ESP32 / ESP8266 (популярные модули: ESP32-WROOM, NodeMCU)
• Raspberry Pi: все модели (3, 4, 5, Zero, Pico через I²C)
• STM32 (серия F1, F4, L4 и др.)
• Teensy (3.x, 4.x)
• Particle Photon/Electron
• Microchip PIC (с аппаратным I²C)
• Nordic nRF52 (с I²C)

Готовые модули-бреллборды

• Adafruit MLX90640 IR Thermal Camera Breakout (55° и 110° версии, с регулятором напряжения и level shifter)
• SparkFun MLX90640 IR Array Breakout
• Grove — Thermal Camera MLX90640 (Seeed Studio)
• Pimoroni MLX90640 Thermal Camera Breakout
• Множество неориентированных модулей с AliExpress/LCSC (обычно с подтяжками I²C и BOOST-конвертером)

Программное обеспечение

• Adafruit MLX90640 Library (Arduino, CircuitPython)
• SparkFun MLX90640 Arduino Library
• Melexis EVB90640 — официальная оценочная плата и ПО
• Linux-драйверы для Raspberry Pi (Python-библиотеки: mlx90640, adafruit-circuitpython-mlx90640)
• Поддержка в ROS / ROS2 (пакеты для робототехники)

Официальные отладочные средства

• EVB90640-41 — оценочная плата Melexis с USB-интерфейсом
• EVB90640 — базовая оценочная платформа

Применение

• Бюджетные тепловизоры и тепловые камеры
• Системы обнаружения людей и животных (охрана, подсчёт посетителей)
• Диагностика электроники и печатных плат (поиск перегрева)
• Контроль температуры в «умном доме» (HVAC, обнаружение утечек тепла)
• Робототехника и навигация (обнаружение препятствий по теплу)
• Медицинские скрининговые решения (не для сертифицированной диагностики)
• Научные и учебные проекты

Если нужно — могу подготовить пример кода подключения (Arduino/Python), схему распиновки или сравнение с более новой матрицей MLX90641 (16×12) / MLX90642 (32×24 с улучшенными характеристиками).