发布时间 : 星期四 文章非接触式红外测温仪的毕业设计.总结更新完毕开始阅读774216bd4128915f804d2b160b4e767f5acf80a9
西安电子科技大学电气信息工程系毕业设计（论文）
式（1-1），（1-2）T是绝对温度。只计算在实际对象类型的辐射出射度（1-1），（1-2）在三角级可以乘以排放率。物体的辐射出射度与辐射的温度T和发射率δ有关。只要被测物体辐射，并知道三角级发射率可以计算温度。事实上，测量对象是通过测量得到的辐射量。
图2-1不同温度下的黑体光谱辐射波
从上图中曲线能够看出黑体辐射具备几个特点:
(1)任何温度下，黑体的光谱辐射强度与波长的变化，每个弧只有一个最大值；
(2)随着温度的升高，与光谱辐射度极大值对应的波长减小。这阐明跟随温度的涨高，黑体辐射中的短波长辐射所占比例变大；
(3)随着温度的升高，黑体辐射曲线的改善，这是在任何给定的波长，和高温后光谱辐射度大，反之亦然。
2.2.4 红外测温的方法
基于原占空比是不一样的温度，红外测温仪被设计成三种方式，经由辐射被测物体，以确定该物体的辐射温度所有波长的热辐射被称为总辐射测温;经过测量对象对一定波长的单色辐射率，以确定它的亮度温度称为亮度温度的方法;随着温度的变化在单色辐射率来恒定温度下的两种波长的比率的目的是，如果由于温度的方法被称为比色测量。
无温度补偿的亮度温度的测量方法，计算误差小，测温精度高，但在短波区域，只适用于高温测量。比色测温法的光学系统可局部遮盖，受烟雾尘埃干
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扰小，测温差异小，但务必选取适当波段，使波段的放射率出入不大。待检测该选择的全辐射的方式来计算的物体的温度，在整个辐射测温是所有基于在波长范围和温度的总辐射，从而获得物体的辐射温度。这是因为生产在波长较大的低温物体，辐射信号很弱，并且结构简便，低损耗，但其温度测量精度稍差，通过辐射率的效应。
依照普朗克公式可推导出辐射体温度与检测电压之间的关系式： V?Ra?????T4?KT4 式中K为Ra????，由实验确定，??1校准
即，能够经过检测电压而判别被测物体的温度，上式指出探测器输出信号与被检温度呈非线性关联，V与T的四次方成正比，于是要让线性化改良。线性化后，得到的表面温度，辐射率校正所需的真实温度。
其校正式为：
T?
?? 4??式中TR型——辐射温度（温度） ε（t）——辐射率，从0.1到0.9
2.3 红外测温系统的方案介绍
红外测温方式在生产进程当中，在产品把控和监测，元件网上故障诊断和节约能源等方面发挥了重要效果。它是一种非接触式测量设备运行的，拍摄的温度分布，任何部分的温度场测量，并进行内部和外部故障的实时、遥感、视觉和定量测量等，对电厂的检测，在变电站和输电线路和电气设备操作非常方便，有效。用红外测温仪，端点收敛方法和电子搜索连接收敛性诊断，检查设备的运行状况，还可以检查电池组件、配电屏终端，开关或熔断器，防止能源消耗。
2.3.1 红外测温仪系统的技术指标及主要功能
1：温度测量精度±1℃ ；
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2：温度测量的分辨率0.1℃： 2：LCD显示；
3：电源：DC 5V±10%；
4：工作环境温度≤60℃ 工作环境湿度≤90%；
2.3.2 红外测温仪的硬件系统方案设计
本红外测温仪选用模块化的方式，它的硬件构造由STC89C51单片机模块，红外测温模块,RS232转化电路模块，电源模块，键盘模块和LCD显示模块组成。
STC89C51单片机是本系统的控制中心，它把运行温度检测、收取检测数据、查算温度值、并依据得到的键值节制显示进程；红外测温模块是温度数据的采集、测量，并将采集到的数据经由数据端口传送给STC89C51单片机；RS232转换电路模块可以很方便地与PC机进行串行通讯，还可以发送或接收数据外发；通过键盘模块可以很容易地和不同工作温度的LCD显示模块；直观显示测量的温度值的观察；电源模块负责红外测温仪的电源。
2.3.3红外测温仪的应用软件系统的方案设计
这个红外线温度计模块化软件设计或研究思路，它是整个系统被分成小模块在其精加工，它涵盖了主程序模块，红外测温模块，键盘扫描模块和屏幕的模块。
程序模块相对于主要达到系统初始化，温度检测，串行通信，键盘和其他功能。该系统包括：初始化，中断初始化，外部中断源的初始化，串口通信中断初始化，初始化显示LCD。
红外测温模块包括：温度数据，计算温度。
键盘扫描模块：访问关键信息的处理，关键的要求等。 显示模块：对应的温度数据采集与处理。
该红外测温仪的软件设计，时钟设置是非常重要的，通过时钟设置好时钟频率，时钟频率是整个系统能够正常、有序运行的关键。
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图2-2 红外测温系统设计框图
2.4 方案设计
方案一使用分立元件的模拟电路和单独的振荡单元，电源管理数字电路，并联驱动电路的大规模集成电路设计，只有一个控制电路是这样复杂，此外，如果温度传感器，显示电路和其他电路，系统更复杂，因此，使用该设备，造成故障率高，调试困难，且电路复杂，维修不便，生产试验；虽然容易实现，但控制和性能方面都很差，硬件设计任务比较麻烦，而且设计的产品实际操作也不方便。
图2-3方案一结构图
方案二：以AT89C51系统为中枢，通过单片机充足的I/O端口，及其操作的灵活性，该设计大体实现了温控功能、收集功能和数码显示功能。硬件电路的设计主要包括主电路、驱动电路、开关电源电路、保护电路和显示电路等单元电路。根据信号转换,将热辐射反射回来的信号通过传感器发送到单片机核心处理,通过数码管显示温度，若若受周围环境温度影响,温度误差过大,报警电路会发出警报,使用最小应用系统的设计，温度采集新值电路的可靠性，稳定性
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