便携式红外辐射测温仪
非接触式测温通常检测三种温度:亮度温度,色度温度,辐射温度。对于亮度温度是检测单一波长的光谱辐射度,色度温度的测量是检测两波长的光谱辐射度的比值。他们两个都是对波长有选择性的。辐射温度是检测总辐射出射度的,它对波长无选择性的。
测温仪充分应用热电堆传感器、单片机、液晶显示、电源管理和放音模块等电子技术,其总体设计方案如下:首先通过热电堆探测器得到物体温度对应的电信号,电信号经过前置放大后送至单片机内部A/D模块进行数模转换,然后进行相应的数据处理,并把处理完的最终温度值送往液晶进行实时显示。如果有必要,可以语音播报当时温度。同时单片机开机监测电源电压,电压不足即液晶显示告警,电源管理模块能保证显示保持5
标定实验对于测试系统是一个不可缺少的重要环节,有了实验数据我们才能进一步标定处理。本课题采用多点标定的方法:在三个恒温屋里,每个恒温屋里均有一个面源黑体辐射源,调节黑体的温度就可以得到同环境温度下多个目标温度的热电堆输出,当标定实验全部做完后,就可以得到三组不同环境温度下的热电堆输出数据秒钟之后系统进入低功耗休眠状态。
按探测过程的物理原理,红外探测器可分为两类:一类是入射辐射的热效应引起某一电气特性变化,它的响应正比于所吸收的能量[1],这类探测器称为热电探测器;另一类为光电探测器,即入射光子流和探测材料的电子直接相互作用引起某一电气特性变化,它的响应正比于吸收的光子数。 由于光电探测器易受周围磁场的干扰,不满足本课题的测量要求。采用第一类红外探测器。
热电探测器的产品很多,常用的有热敏电阻、热电偶和热电堆。由于热敏电阻测温精度较低,响应较慢,而热电偶虽然节点体积非常小,热容也小,对温度变化反应也很快,但它的灵敏度和测量精度并不高。为了提高热电偶的灵敏度和测量精度,可把多个热电偶串联起来,这样就构成了热电堆,热电堆继承了热电偶的所有优点,还克服了其灵敏度和测量精度不高的缺点,还具有工作频带较宽的特点。所以我们选择热电堆作为本课题的首选。