红外测温系统课程设计

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1、红外测温系统红外测温系统 前言前言 一般来说，测温方式可分为接触式和非接触式，接触式测温只能测量被测物 体与测温传感器达到热平衡后的温度，所以影响时间长，且极易受环境温度的影 响；非接触红外测温采用红外技术可快速方便地测量物体的便面温度。不需要机 械的接触被测物体而快速测得温度读书。 红外测温技术利用红外光波 （又红外线） 作为载波来传送测量信号或者控制指令，例如红外遥控电视开关、红外报警器、 自动玻璃门等。之所以采用红外光波作为控制光源，是由于红外发射器件与红外 接收器件的发光与受光峰值波长一般为 0.88m0.94m，落在近红外波段内， 而且二者的光谱恰好重合能够很好的匹配， 可获得较高的

2、传输效率及较高的可靠 性。红外测控系统一般包括发射、接受以及处理部分。 本文介绍了一种基于单片机的红外测控系统，它采用了单片机控制技术和红 外感应技术，集成了光学、电子和单片机等技术于一体，该系统工作可靠，成本 低廉，经济效益显著。 关键字：红外测温，单片机关键字：红外测温，单片机 1 目录目录 第一章 设计原理与分析. 1 1.1 红外温度监控系统的工作原理 . 1 1.2 非接触红外测温技术的原理 . 1 第二章 硬件选择与设计. 3 2.1 红外数据采集 . 3 2.2 89C52 单片机介绍 4 2.3 液晶显示器 LCD 的介绍 . 6 第三章 软件设计. 7 3.1 Keil C5

3、1 软件简介. 7 3.2 keil C51 驱动 LCD 11 第四章 调试结果及分析 14 4.1 硬件调试 14 4.2 软件调试 15 第五章 总结 18 参考文献. 19 1 第一章第一章 设计原理与分析设计原理与分析 1.1 红外温度监控系统的工作原理红外温度监控系统的工作原理 由红外温度传感器采用非接触式测温方式检测被测点表面的温度，通过 A D 转换，送 CPU 处理；通过数字温度传感器采集电缆接头（或接点）的温度，以 数字的形式直接交由 CPU 集中处理，然后利用 RS485 总线直接将信号（也可以使 用数字采集器）传输给微机（带后台机系统） ；或利用 RS485 总线将信号

4、送协议 转换机以标准 CDT 规约的形式接入综自系统，但综自系统必须留有接口，具体凡 方式根据用户要求。最后由计算机进行处理，当被测点温度超出报警温度时，系 统开始报警，并及时存储报警点的数据，如图 1-1 所示。 图 1-1 1.2 非接触红外测温技术的原理非接触红外测温技术的原理 非接触红外测温技术可快速方便地测量物体的表面温度， 不需要机械地接触 被测物体而快速测得温度读数，能可靠地测量热的、危险的或难以接触的物体， 而不会污染或损坏被测物体。红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使 用寿命长等优点，在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节 约能源等方面发挥了正在发挥着

5、重要作用。 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。 物 体的红外辐射特性一辐射能量的大小及其按波长的分布一与它的表面温度有着 2 十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测 定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。红外位于可见光和无 线电波之间，红外波长常用微米表示，波长范围为 0.7 微米1000 微米，实际 上，0.7 微米14 微米波带用于红外测温。 红外测温由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部 分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光 学零件及其位置确定。红外能量聚焦在

6、光电探测器上并转变为相应 的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照其内部的算法和目标发射 率校正后转变为被测目标的温度值。有几个决定精确测温的重要因素，最重要的 因素是发射率、视场、光学分辨率（光斑的距离和光斑的位置） 。 视场确保被测目标大于仪器测量时的光斑尺寸， 目标越小， 就应离它越近。 当精度特别重要时，要确保目标至少倍于光斑尺寸，建议被测目标尺寸超过视 场大小的 50%为好。如果目标尺寸小于视场，背景辐射能量就会进入测温仪，干 扰测温读数，造成误差。相反，如果目标大于测温仪的视场，测温仪就不会受到 测量区域外面的背景影响。 红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并聚焦在探测器上， 光学分 辨率定义为测温仪到目标的距离与被测光斑直径 S 之比（D：） 。比值越大，测 温仪的分辨率越高，被测光斑尺寸也就越小。红外光学的最新改进是增加了硅透 镜的近焦特性,可对小目标区域提供精确测量，还可防止背景温度的影响。 3 第二章第二章 硬件选择与设计硬件选择与设计 2.1 红外数据采集红外数据采集 1、运算放大器（OP07） 红外传感器输入电压为 05