1. 产品概述
2. 产品选型指南
3. 技术规格
4. 引脚定义与封装
5. 应用电路
6. 视场角与测量距离
7. 通讯接口配置
8. 使用注意事项
9. 发射率补偿说明
10. 焊接与安装
11. 故障排查

一、产品概述

GD60914是一款用于非接触式温度测量的高精度红外热电堆温度传感器。产品将IR敏感型热电堆检测器芯片、高精密混合信号处理控制器ASIC、低噪声放大器、高精度24位∑ADC以及高精度温度算法高度集成，具有高整合度、高抗干扰、高可靠性、高精度的特点。

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1.1 主要特性

特性	参数
测温范围	-40℃～600℃（多量程可选）
测量精度	±0.1℃
分辨率	0.1℃
测量速度	MS型号300ms（默认），最快125ms；FS型号20ms
工作电压	2.4～3.6V
工作温度	-40℃～85℃
测量功耗	2.1mA
睡眠功耗	0.08mA
通讯接口	I²C / UART可选
封装形式	TO-39

1.2 应用领域

• 工业领域：电子元件焊接温度检测、生产设备温度实时监测、机械设备异常温度识别
• 医疗测温：红外体温筛查仪、婴儿体温监测仪、医疗诊断设备
• 智能家电：电磁炉温度监测、烹饪设备温度管理、食品加工温度追踪
• 电力能源：输电线路温度检测、电池组温度管理、光伏发电板温度监控
• 汽车领域：电动车电池温度管理、刹车系统温度预警
• 智慧安防：消防温度预警系统、电气设备过热检测、仓库温度安全监测
• 可穿戴设备：运动健康监测、智能手环/手表、健康管理智能设备

二、产品选型指南

2.1 型号命名规则

GD60914 □ □ □ □
             │ │  │  │
               │ │  │  └── 测量速度：MS=300ms，FS=20ms
               │ │  └──── 温度范围：A-E=温度范围
               │ └────── FOV角：A=100°，B=35°，C=5°
               └──────── 通讯接口：M=I²C，U=UART

2.2 温度范围代码

代码	温度范围	说明
A	0℃～100℃	标准版(体温适用)
C	-40℃～320℃	宽温版
E	-40℃～550℃	超宽温版

2.3 选型示例

型号	说明
GD60914MAAMS	I²C接口，100°FOV，0℃～100℃，300ms
GD60914UBCMS	UART接口，35°FOV，-40℃～320℃，300ms
GD60914MCCMS	I²C接口，5°FOV，-40℃～320℃，300ms
GD60914UAEFS	UART接口，100°FOV，-40℃～550℃，20ms

2.4 MS与FS型号选择建议

• MS型号（300ms）：温度曲线更平滑，适合对测量速度要求不高的场景
• FS型号（20ms）：快速测量，仅支持物温测量，UART波特率为115200

三、技术规格

3.1 直流电气参数

符号	描述	最小值	典型值	最大值	单位
VDD	工作电压	2.4	3.0	3.6	V
Tamp	环境温度	-40	25	85	℃

3.2 功耗指标

工作模式	描述	测试条件	典型值	单位
测量模式	体温测量	VDD=3.0V, TA=-20～55℃	2.1	mA
睡眠模式	低功耗	VDD=3.0V, TA=-20～55℃	0.08	mA

3.3 性能参数

参数	规格
红外接收波段	5～14μm
测量分辨率	0.1℃
响应时间	300ms/20ms
I²C时序	最高100kHz（建议调试时30kHz以下）

四、引脚定义与封装

4.1 TO-39封装引脚定义（底部视图）

    ┌────                                                           ─────┐
    │ 1-GND         │ ← Pin 1: GND (接地)
    │ 2-VDD         │ ← Pin 2: VDD (电源)
    │ 3-SDA/RXD │ ← Pin 3: SDA (I²C数据) / RXD (UART接收)
    │4-SCL/TXD  │ ← Pin 4: SCL (I²C时钟) / TXD (UART发送)
    └────                                                           ─────┘

五、应用电路

5.1 I²C通讯方式应用电路   

元件说明：

• R1、R2：上拉电阻，建议使用4.7KΩ
• C1：滤波电容，建议预留0.1uF，根据情况选择增减

5.2 UART通讯方式应用电路

控制器                   GD60914
    ┌─────┐                          ┌─────┐
│ TXD │──────────────────│ RXD │← Pin 3
│     │                  │     │
│ RXD │──────────────────│ TXD │← Pin 4
│     │                  │     │
│ VDD │──────────────────│ VDD │← Pin 2 (3/3.3V)
│     │                  │     │
│ GND │──────────────────│ GND │← Pin 1

⚠️ 重要提示：

• VDD使用3/3.3V供电
• TX接芯片RX，RX接芯片TX（交叉连接）
• 切勿接至5V，否则可能损坏芯片
• UART通讯不需要上拉电阻

六、视场角与测量距离

6.1 视场角（FOV）说明

视场（Field of View，FOV）指红外测温传感器能够探测到热辐射的空间范围。传感器会测量整个FOV内的平均温度，因此目标物体需要完全填充传感器的视场才能获得准确测量结果。

6.2 不同型号物距比

型号	FOV角	物距比(D:S)	计算公式
GD60914A	100°	0.5:1	测量距离D = 0.5 × 被测区域直径S
GD60914B	35°	1.5:1	测量距离D = 1.5 × 被测区域直径S
GD60914C	5°	12:1	测量距离 D= 12 × 被测区域直径S

6.3 物温测量距离参考表

GD60914A (FOV=100°)

被测物直径	200mm	400mm	600mm	800mm	1000mm
测量距离	100mm	200mm	300mm	400mm	500mm

GD60914B (FOV=35°)

被测物直径	200mm	400mm	600mm	800mm	1000mm
测量距离	300mm	600mm	900mm	1200mm	1500mm

GD60914C (FOV=5°)

被测物直径	33mm	67mm	100mm	133mm	166mm
测量距离	400mm	800mm	1200mm	1600mm	2000mm

6.4 体温测量建议距离

FOV角	建议测量距离
100° (A型)	1mm～30mm
35° (B型)	10mm～300mm
5° (C型)	10mm～500mm

七、通讯接口配置

7.1 UART通讯方式配置

波特率设置：

• MS型号：9600 bps
• FS型号：115200 bps

常用指令：

指令	功能说明
0xAA	物温模式，自动发送温度值
0xAB	额温模式，自动发送温度值（FS型号不支持）
0xAC	腕温模式，自动发送温度值（FS型号不支持）
0xAE	环境温模式，自动发送温度值
0xA1	打开单次测量功能
0xA0	关闭单次测量功能

测温速度调整指令（仅MS型号）：0xA9, 0xA2, 0x01, 0xED, 0x03

最后一个字节设置测温速度 0x00～0x06（测温速度从1.4s到0.12s，默认值为0x03，约0.3s）

温度数据格式：

ASCII格式：

• +000365 = 36.5℃
• +003000 = 300.0℃
• -000200 = -20.0℃

HEX格式（共9个字节）：

• 2B 30 30 30 33 36 35 0D 0A = +000365 = 36.5℃
• 2D 30 30 30 32 30 30 0D 0A = -000200 = -20.0℃

工程指令（仅供生产使用）：

• 0xA9, 0xA2, 0x01, 0x0C, 0x05 - 校准35℃（35℃黑体）
• 0xA9, 0xA2, 0x01, 0x0E, 0x0D - 校准42℃（42℃黑体）
• 0xA9, 0xA2, 0x01, 0x06, 0x02 - 恢复出厂设置

7.2 I²C通讯方式配置

设备地址：

• 7bit地址：0x18
• 写地址：0x30
• 读地址：0x31

常用读指令：

操作	指令	返回值	等待时间	读取地址	结果
体温模式	读0x1A	0x55AA	0.5秒	读0x1C	体温
物温模式	读0x1F	0x55AA	0.5秒	读0x1C	物体温度
环境温模式	读0x1E	0x55AA	0.5秒	读0x1C	环境温度

体温测量模式详细步骤：

1. 额头温度模式：
   • 读0x80（返回0x8080）
   • 读0x1A（返回0x55AA）
   • 等待0.5秒
   • 读0x1C，返回体温
2. 手腕温度模式：
   • 读0x81（返回0x8181）
   • 读0x1A（返回0x55AA）
   • 等待0.5秒
   • 读0x1C，返回体温

温度数据说明：

• 返回值0x016D = 365，除以10 = 36.5℃
• 返回值0xFED4 = -300（有符号16位），除以10 = -40℃

工程指令（仅供生产使用）：

• 读指令0x58，等待2秒，读0x1C - 校准35℃（35℃黑体）
• 读指令0x62，等待2秒，读0x1C - 校准42℃（42℃黑体）
• 读指令0x59，等待0.5秒，读0x1C - 清除校准数据

7.3 I²C参考代码

#define temperature_SLAVEADDR_W  0x30  // 0x0011 0000
#define temperature_SLAVEADDR_R  0x31  // 0x0011 0001
void temperature_read(uint8 reg, int16 *val)
{
    uint8 temp_data_L, temp_data_H;
    uint16 temp_data;
    temperature_i2c_start();
    temperature_SendByte(temperature_SLAVEADDR_W);  // slave address | write bit
    temperature_ChkAck();                           // check Ack bit
    temperature_SendByte(reg);                      // send RegAddr
    temperature_ChkAck();                           // check Ack bit
    temperature_i2c_start();
    temperature_SendByte(temperature_SLAVEADDR_R);  // slave address | read bit
    temperature_ChkAck();
    temp_data_L = temperature_ReadByteAck();
    temp_data_H = temperature_ReadByteNAck();
    temp_data = temp_data_H << 8 | temp_data_L;
    *val = temp_data;
    temperature_i2c_stop();  // stop bit
}

// 使用示例
int16 tem_temperature;
temperature_read(0x1F, &tem_temperature);  // tem_temperature ← 0x55AA
temperature_i2c_ms(500);
temperature_read(0x1C, &tem_temperature);  // tem_temperature ← 0x00F4 (24.4℃)

八、产品测试注意事项

8.1 基本使用要求

1. 区分测温模式
   • 测量物温或体温时，需选择对应的测温模式
   • 不同模式内置不同算法，直接影响测量精度
2. 固定安装
   • 测量时需将传感器固定放置
   • 确保传感器不受环境温度的干扰
   • 禁止手持传感器进行测量
3. 测量距离
   • 保证适当的测量距离
   • 被测物体需要完全填充传感器的视场（FOV角）
   • 如果目标物体小于FOV，背景温度会影响测量结果
4. 避免接触
   • 近距离测温时，需避免传感器与被测物接触
   • 应确保产品与被测物体预留适当的安装距离
   • 避免因距离过近导致产品环境温度过高，影响测量稳定性或造成损坏
5. 工作环境温度
   • 传感器工作环境温度上限为85℃
   • 超出此范围可能导致测量不准确或产品损坏

8.2 热源干扰处理

1. 附近热源干扰
   • 来自附近的热源会影响传感器读数
   • 可在热源和被测物体之间放置反射率高的挡板（表面光亮的金属板，如铝）
2. 高温物体测量
   • 测量高温物体时，建议安装挡板
   • 挡板可阻止物体辐射的热量影响传感器环境温度
   • 挡板采用高反射率金属（铝或其他表面光亮的金属）

8.3 滤光片/防护罩

• 产品接收的红外波段范围为5～14μm
• 普通玻璃、透明PVC等材质不具备红外线的高透性
• 如需防护，建议采用硅或锗等红外线透过率大于90%的专用材质

8.4 产品校准

• 产品出厂已校准，可直接使用
• 内置算法可确保精度和测量过程中的稳定性
• 如有需要可根据需求进行重新校准
• 校准需使用专业黑体设备

九、发射率补偿说明

9.1 发射率概念

发射率（Emissivity）指物体辐射热能的能力。不同材料和表面状态的发射率不同，会直接影响红外测温的准确性。

• “黑体”被认为是”完美”的发射体，发射率为1.0
• 大多数表面发射率在0.5～0.95之间
• 光亮未上漆的金属具有低发射率
• 非光泽表面具有高发射率

9.2 常见材料发射率参考

材料	发射率
黑体胶带	>0.95
人体皮肤	0.98
水	0.95
木材	0.90～0.95
氧化金属	0.70～0.90
铝合金（光亮）	0.10～0.20
铜（光亮）	0.02～0.10

9.3 发射率补偿方法

传感器本身无法设置发射率补偿，需要在MCU（主控器）内设置。

方法一：贴黑体胶带（测试阶段）

• 在实验室测试或短期验证时，给低发射率物体表面贴一块黑体胶带
• 黑体胶带发射率可达0.95以上
• 使用面积应为测量区域直径的1.5倍

方法二：表面处理（量产阶段）

1. 氧化处理：如铝合金零件进行阳极氧化，发射率可从0.1提升到0.7以上
2. 粗糙化处理：通过喷砂、打磨让表面变粗糙，或喷涂哑光漆

方法三：补偿算法（设备端）

启用发射率温度补偿公式：真实温度 = (TO被测物体温度 - TA环境温度) ÷ 发射率 + TA环境温度

环境温度获取方式：

• 通过发送0xAE指令（UART）或读0x1E（I²C）读取实时环境温度
• 要求不高时可用25℃替代

建议： 在设备操作界面增加发射率调节功能（范围0.1～1.0），测不同物体时输入对应发射率数值。

十、焊接与安装

10.1 TO-39封装焊接

• 烙铁温度：约320℃
• 焊接方式：点焊
• 焊接时间：每个焊接点烙铁停留时间不超过2秒
• ⚠️ 注意静电防护！

10.3 铜套使用

铜套主要目的是同步环境温度，增强传感器抗干扰性能（如热冲击等）。建议在需要提高环境适应性的应用中使用。

十一、故障排查

11.1 无法获取温度值

可能原因	解决方法
接线错误	检查VDD、GND、SDA/SCL（或TX/RX）连接是否正确
I²C时序问题	降低I²C时钟频率至30kHz以下调试
UART波特率不匹配	确认MS型号使用9600，FS型号使用115200
未发送启动指令	UART模式需先发送0xAA等指令才会输出温度
电压异常	确保VDD在2.4～3.6V范围内

11.2 测量结果有偏差

可能原因	解决方法
FOV未填满	确保被测物体完全覆盖传感器视场
发射率不匹配	对被测物体进行发射率补偿
热源干扰	使用金属挡板隔离附近热源
传感器手持测量	固定传感器，禁止手持
距离不当	按照物距比要求调整测量距离
环境温度影响	确保传感器工作环境温度在-40℃～85℃范围内

11.3 测量结果波动大

可能原因	解决方法
被测表面温度不均	选择温度分布均匀的区域测量
环境气流干扰	避免气流直接吹向传感器或被测物
传感器未固定	确保传感器安装稳固
发射率过低	使用黑体胶带或表面处理提高发射率

11.4 I²C通讯调试建议

1. 软件调试直接移植参考代码无法获取温度值时，先调时序
2. I²C时序最高100kHz，调试时建议先调到30kHz以下
3. 可联系工程师获取《I²C移植调试指南》

附录：快速参考

常用指令速查表（UART）

指令	功能
0xAA	物温模式（自动发送）
0xAB	额温模式（自动发送）
0xAC	腕温模式（自动发送）
0xAE	环境温模式（自动发送）
0xA1	打开单次测量
0xA0	关闭单次测量

常用指令速查表（I²C）

读取寄存器	功能
0x1A → 0x1C	体温模式
0x1F → 0x1C	物温模式
0x1E → 0x1C	环境温模式
0x80	额头模式设置
0x81	手腕模式设置