夏季高溫可使新冠疫情消退的理論已被現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)打臉，時(shí)過六月，美國、巴西、俄羅斯、印度等國家的新冠確診患者還在不斷刷新沖高，瑞典和英國群體免疫策略也已被事實(shí)證明不可接受，而中國防控措施已被事實(shí)證明是行之有效的，因此海外即將掀起第二波疫情防控高潮，這將導(dǎo)致海外市場產(chǎn)生對第二代高溫額溫槍的需求熱潮，隨之而來的就是對第二代高溫額溫槍方案的大量需求。N9kesmc

與第一代額溫槍相比，第二代高溫額溫槍最大的差異化優(yōu)勢是可以在高達(dá)40度以上的高溫戶外環(huán)境下仍然將測溫精度保持在±0.2度，而且可靠穩(wěn)定地工作。第一代額溫槍大多為了應(yīng)對春節(jié)前后新冠疫情防控而倉促上馬，其采用的第一代額溫槍方案基本沒有考慮在高溫高濕等極端天氣環(huán)境下使用，因此發(fā)貨到全球各地使用時(shí)，不是品質(zhì)出問題，就是測溫性能不穩(wěn)定不可靠，這也是前一段時(shí)間海關(guān)遭遇額溫槍退貨問題的背后主要原因。N9kesmc

開發(fā)第一代額溫槍方案的供應(yīng)商不僅有方案商，而且還有一大批MCU原廠，如華大、GD、航順、宏康、松翰、國民技術(shù)、Holtek等，它們采用的基本方案原型是8位MCU+18位以上ADC+紅外熱電堆傳感器，它們之間方案差異與其采用的熱電堆傳感器精度和品質(zhì)、ADC精度、溫度補(bǔ)償算法及各自的經(jīng)驗(yàn)算法積累有關(guān)，一部分供應(yīng)商在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了相對穩(wěn)定的額溫槍方案，如松翰、宏康、芯海等，并被很多有資質(zhì)的老牌醫(yī)療器械企業(yè)采用。但也有一部分供應(yīng)商為了滿足市場低成本需求，沒有在以上方面下功夫，只是進(jìn)行了簡單的方案設(shè)計(jì)，造成實(shí)際性能無法滿足海外市場需求，而被海外客戶無情地退貨。N9kesmc

為了減少退貨問題發(fā)生和保護(hù)出口抗疫產(chǎn)品的商譽(yù)，中國政府特別出臺了合格額溫槍制造商白名單。但是，根據(jù)中國海關(guān)的反饋數(shù)據(jù)，即便是采用了知名MCU原廠第一代額溫槍方案的白名單上制造商的產(chǎn)品，也在被海內(nèi)外客戶無情地退貨，這又是為什么呢？N9kesmc

深圳額溫槍方案商西城微科電子歐楊總透露說：“退貨原因不外乎以下幾點(diǎn)，低溫和高濕應(yīng)用環(huán)境導(dǎo)致的傳感器失靈、環(huán)境溫度在35-38度時(shí)因傳感器靈敏度不高導(dǎo)致測不準(zhǔn)、在38-42度應(yīng)用環(huán)境下因?yàn)闊嵩肼曇种拼胧┎坏轿欢鵁o法測出人體體溫、不同膚色人種因熱折射率不同而導(dǎo)致的測不準(zhǔn)問題等。”N9kesmc

例如，俄羅斯靠近北極地區(qū)環(huán)境溫度達(dá)到零下20度，額溫槍因不少元器件不能滿足低溫特性而無法使用；而在印度市場、非洲市場、中東市場，因?yàn)榄h(huán)境溫度達(dá)到40度的高溫，很多額溫槍溫漂很大，超出了0.3度以上，不少額溫槍甚至直接NG出現(xiàn)爆表的情況。N9kesmc

這些問題目前都不在CE或FDA檢測標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，這意味著不是所有獲得CE或FDA認(rèn)證的白名單上制造商的產(chǎn)品都能滿足全球高溫、高濕天氣環(huán)境國家或地區(qū)的客戶要求。N9kesmc

目前全球新冠疫情比較嚴(yán)重的國家或地區(qū)（如美國、巴西、俄羅斯、印度、中東）即將迎來夏季高溫和雨季高濕天氣，雪上加霜的是這些國家政府又因各種原因急著全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)，可以預(yù)見的是這些國家接下來肯定會(huì)出臺一系列更嚴(yán)格的防控措施，而能夠通過高溫高濕天氣考驗(yàn)的額溫槍將是這些國家進(jìn)行疫情防控所不可或缺的必備工具，因此新一波海外市場需求將對中國產(chǎn)額溫槍的精度和品質(zhì)提出更嚴(yán)格的要求，特別是高溫環(huán)境下針對不同膚色人種的測溫精度，這一需求趨勢無疑將極大地推動(dòng)制造商優(yōu)先考慮采用第二代高溫高品質(zhì)額溫槍方案。N9kesmc

如果眼光再放長遠(yuǎn)一點(diǎn)，考慮今年秋冬季節(jié)新冠疫情的第二波大流行，方案商還必須確保零下20-40度儲存或工作環(huán)境溫度下額溫槍仍能正常工作或快速進(jìn)入正常工作狀態(tài)，第二代額溫槍方案商不僅要選擇滿足寬溫要求的零部件，而且對紅外熱電堆傳感器的品質(zhì)也將有更高的要求。N9kesmc

這一市場需求趨勢促使大多數(shù)MCU原廠和方案商都在開發(fā)第二代高溫額溫槍方案，由于第二代高溫方案需要高溫實(shí)驗(yàn)室的配合，因此基本上方案商在這方面走得更快一些，也更專業(yè)一些。比如深圳方案商西城微科電子，它們目前已經(jīng)開發(fā)出了第二代高性價(jià)比、高溫額溫槍方案，即便在40度環(huán)境溫度下工作，其測溫精度仍然還能達(dá)到±0.2度，而且在抗靜電沖擊能力、抗EMI/EMC能力、寬溫高濕可靠性等性能指標(biāo)方面領(lǐng)先業(yè)內(nèi)同行。N9kesmc

這一高溫方案的誕生使得目前的額溫槍制造商再也不用擔(dān)心退貨問題，即便產(chǎn)品是出口到像非洲和印度這樣的夏季氣溫高達(dá)40-45攝氏度的國家。西城微科是深圳一家擁有15年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的方案開發(fā)商，除了額溫槍方案，該公司還開發(fā)出了電子秤方案、藍(lán)牙秤方案、智能指紋鎖方案、激光測距儀方案、以及氣壓檢測儀方案。N9kesmc

西城微科電子總經(jīng)理歐楊峰表示：“我們致力于比我們的同行多走一步，不管是40度高溫工作環(huán)境下±0.2度測溫精度，高濕環(huán)境下可靠性，還是高低溫環(huán)境轉(zhuǎn)換下工作一致性與即用性，我們都走在業(yè)界前列，這半年來與我們合作的40多個(gè)品牌額溫槍制造商還沒有遇到過因質(zhì)量問題被退貨的情況。”N9kesmc

除了西城微科，國內(nèi)新興MCU原廠江陰芯揚(yáng)微電子也已經(jīng)開發(fā)出了滿足高低溫要求的第二代額溫槍方案，并得到了國內(nèi)知名老牌額溫槍大廠認(rèn)可和采用。N9kesmc

芯揚(yáng)微電子總經(jīng)理朱大江表示：“采用我們第一代和第二代方案的額溫槍出貨量應(yīng)該是目前市場上最大的，我們的MCU完全是自主開發(fā)的，性能上完全可以替代臺系的MCU芯片。”N9kesmc

江陰芯揚(yáng)微電子有限公司是一家專注于物聯(lián)網(wǎng)芯片應(yīng)用及軟件開發(fā)，模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返姆桨搁_發(fā)，傳感器及微系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用的高科技企業(yè)，從2003年開始開發(fā)MCU產(chǎn)品，目前已經(jīng)擁有多種成熟的解決方案，是國內(nèi)最早的SoC解決方案提供商。N9kesmc

第二代額溫槍方案4個(gè)重大改進(jìn)

第一個(gè)重大改進(jìn)是采用了品質(zhì)更高的高靈敏度紅外熱電堆傳感器，它不僅能在高濕天氣環(huán)境下可靠地工作，而且靈敏度高，即便在35到45度高溫天氣下工作，測溫精度仍能達(dá)到正負(fù)0.2度。N9kesmc

今天市面上的很多紅外熱電堆傳感器的封裝品質(zhì)不過關(guān)，不少封裝工廠甚至沒有充氮機(jī)，導(dǎo)致它們生產(chǎn)出來的熱電堆傳感器密封性能不好，N9kesmc

西城微科歐楊總經(jīng)理介紹道，在雨季或濕度高的應(yīng)用環(huán)境中，一旦因傳感器漏氣造成濕氣進(jìn)入到傳感器內(nèi)部，就會(huì)導(dǎo)致傳感器芯片工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)傳感失靈現(xiàn)象，導(dǎo)致額溫槍在檢測時(shí)候工作不穩(wěn)定，測溫精度甚至明顯超出0.3度以上。前段時(shí)間中國東北市場不少500-600元采購的額溫槍出現(xiàn)失靈而被退貨，就是與濕度增高有關(guān)。N9kesmc

現(xiàn)在全球新冠疫情核心地區(qū)都將進(jìn)入到夏季高濕天氣，如果繼續(xù)選用封裝品質(zhì)不過關(guān)的熱電堆傳感器，出口額溫槍遭遇退貨幾率就會(huì)大增。N9kesmc

此外，熱電堆傳感器的靈敏度也非常重要，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到與人體體溫差不多的35-37度時(shí)，如果傳感器的靈敏度不高，那么熱電堆的輸出電壓就會(huì)很低，導(dǎo)致出現(xiàn)測不準(zhǔn)現(xiàn)象。而如果環(huán)境溫度超過38度，空氣熱噪聲問題又會(huì)顯得非常突出，如果熱噪聲過濾措施做的不夠好，也會(huì)出現(xiàn)測不準(zhǔn)現(xiàn)象或測溫精度達(dá)不到要求。N9kesmc

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表1：目前市面上幾大主要品牌熱電堆傳感器靈敏度對比N9kesmc

歐楊總經(jīng)理透露說：“我們的第二代額溫槍方案采用了深圳智慧灣科技的最新紅外熱電堆傳感器，它的品質(zhì)、靈敏度和一致性都非常不錯(cuò)，高溫性能尤其突出，在40度高溫下測溫精度仍然可以達(dá)到正負(fù)0.2度。另外，實(shí)測結(jié)果表明，在38度以上高溫應(yīng)用環(huán)境下，它的檢測輸出電壓特性線性度非常好，這使得我們可以較容易地開發(fā)溫度補(bǔ)償算法來校準(zhǔn)測溫精度。”N9kesmc

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圖1：深圳智慧灣科技推出的紅外熱電堆傳感器TP3143N9kesmc

以前的第一代額溫槍針對的環(huán)境使用溫度是16-35度，但是現(xiàn)在作為戶外使用的新冠肺炎防護(hù)設(shè)備，它需要能夠在全溫度范圍的環(huán)境溫度下正常工作，因此它不能再用以前的額溫槍標(biāo)準(zhǔn)來對它進(jìn)行檢測認(rèn)證，因?yàn)檫@些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)嚴(yán)重失效，現(xiàn)在需要在全溫度環(huán)境溫度下的標(biāo)定、驗(yàn)證與溫度補(bǔ)償算法的調(diào)整。N9kesmc

第二個(gè)重大改進(jìn)是采用了全域環(huán)境溫度的標(biāo)定。一般而言，第一代額溫槍方案都是做兩點(diǎn)的溫度標(biāo)定，16度、25度、35度中選擇任何兩點(diǎn)溫度標(biāo)定，因此它完全不能滿足現(xiàn)在戶外全世界的各地溫濕度的差異化要求，特別是所有老牌的紅外熱電堆傳感器在40度、41度、42度的高環(huán)境溫度下，溫漂很大，超出了0.3度的漂移溫差，它們是很多額溫槍開始被大量退貨的主要原因。N9kesmc

其實(shí)背后的原因是，由于戶外高溫環(huán)境對于傳感器靈敏度的要求大大提高，第二代方案需要重新進(jìn)行溫度補(bǔ)償算法的全域環(huán)境溫度的標(biāo)定，且要進(jìn)行高低溫最少10點(diǎn)的環(huán)境溫度的標(biāo)定與驗(yàn)證，從零下20度到零上42度的全域溫度的標(biāo)定與溫度補(bǔ)償算法的重新驗(yàn)證，且要進(jìn)行高低溫環(huán)境下的煲機(jī)，以確保額溫槍設(shè)備的性能穩(wěn)定性和各個(gè)溫度范圍內(nèi)的設(shè)備測試的準(zhǔn)確性。N9kesmc

第三個(gè)重大改進(jìn)是采用能夠在零下20度環(huán)境溫度下正常工作的元器件。考慮到額溫槍有可能在冬季低緯度國家或地區(qū)使用（如俄羅斯和北歐等），其應(yīng)用環(huán)境溫度有可能低至零下20度到45度，因此必須采用工作溫度范圍在-20度到+85度的工業(yè)級元器件，特別是紅外熱電堆傳感器，如果它的耐低溫特性不行，它有可能在低溫下直接就不工作了，或者從超低溫環(huán)境轉(zhuǎn)換到零上溫度環(huán)境時(shí)，傳感器因?yàn)闊崦浝淇s問題直接就損壞了。這也是為什么近期俄羅斯訂單詢盤多，樣品送出去使用發(fā)現(xiàn)不良情況嚴(yán)重而沒有直接下單的主要原因。N9kesmc

第四個(gè)重大改進(jìn)是選擇了外掛的18位以上的高精度ADC。第一代額溫槍的整體技術(shù)其實(shí)并不復(fù)雜，出現(xiàn)大量的退貨與技術(shù)問題主要與方案品質(zhì)有關(guān)。額溫槍的功能要求簡單，對于MCU的要求不高，8位、32位MCU基本都可以用，核心是ADC的選擇，基本不能用32位MCU內(nèi)部自帶的12位ADC，必須要求18位以上的高精度ADC，最好是外掛一個(gè)24位ADC，因?yàn)樵诃h(huán)境溫度高的印度、東南亞、非洲、中東等地方，需要很好的ADC進(jìn)行高精度信號處理才能滿足要求。運(yùn)算放大器不能提高運(yùn)算精度，只能放大信號量級，因此第二代額溫槍的核心不在MCU的8位、32位之爭上，核心重點(diǎn)在于是否選用了18位以上的外掛ADC。N9kesmc

結(jié)語：一波額溫槍方案商洗牌即將開始

綜合以上分析，由于高環(huán)境溫度對額溫的熱干擾大了很多，因此未來需要更高靈敏度的紅外熱電堆傳感器，傳統(tǒng)品牌紅外熱電堆傳感器的靈敏度不能滿足現(xiàn)在世界很多高溫地區(qū)的戶外防疫需求，特別是近期國內(nèi)外出現(xiàn)大量靈敏度不高的熱電堆紅外傳感器企業(yè)，它們都注定還沒有開始就要結(jié)束。N9kesmc

傳感器的狂歡將從一個(gè)新的維度開啟，靈敏度是最大的關(guān)鍵參數(shù)，也是傳感器的生死參數(shù)，靈敏度能滿足要求的傳感器在5月份大訂單開始下的時(shí)候還要大漲。N9kesmc

此外，市場開始認(rèn)識到濕氣對紅外熱電堆傳感器的破壞性影響，因此未來額溫槍制造商和方案商對熱電堆傳感器封裝水平的要求也將大大提升，特別是氣密性的要求，封裝廠的品質(zhì)已經(jīng)融合到整體熱電堆傳感器和額溫槍的品質(zhì)里面，并成為重要的一環(huán)。N9kesmc

近期出現(xiàn)的額溫槍退貨現(xiàn)象不是額溫槍需求市場在彷徨，而是額溫槍的使命在加大，市場應(yīng)用環(huán)境的改變促使額溫槍方案商必須開始技術(shù)升級，市場對技術(shù)方案的要求在提升，對紅外熱電堆傳感器的靈敏度要求也推高到新的水準(zhǔn)，傳感器封裝水平要求也被提高，總體元器件性能特別是耐低溫性能也必須大大提升。總之，市場需要方案商開發(fā)出超強(qiáng)的額溫槍技術(shù)方案、以及在軟件開發(fā)上的深度投入。N9kesmc

一波額溫槍方案商洗牌又要從新開始了，洗牌過程，也是海外大單落定的過程，不然就是額溫槍方案商的退潮。N9kesmc

趕快行動(dòng)吧，提升您的方案，迎接額溫槍大單的到來，初步估計(jì)，技術(shù)問題與生產(chǎn)品質(zhì)問題解決后，6、7月份全球?qū)︻~溫槍的需求總量將不少于5000萬只，到時(shí)候一樣會(huì)是一個(gè)供不應(yīng)求的輝煌局面。N9kesmc

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