红外测温仪设计与应用

"红外测温仪的设计(PDF版）" 红外测温仪是一种非接触式的温度测量设备，它基于物体在不同温度下会发射不同强度红外辐射的原理进行工作。传统温度计如水银温度计或电子温度计需要与被测物体直接接触，这在某些情况下可能不实际或不可行，例如医疗场景中的无菌操作或工业环境中的高温测量。红外测温仪克服了这些限制，可以远程、快速、无损地测量温度。 本文由陈可中、谭翔等人撰写，主要介绍了红外测温仪的设计和开发过程。设计时，作者兼顾了高精度测量与低成本的原则，构建了红外测温仪的整体系统架构。该架构通常包括以下几个关键部分： 1. 红外传感器：这是红外测温仪的核心部件，能够感应到目标物体发出的红外辐射。文中提到的是基于热释电原理的传感器，这种传感器能将接收到的红外辐射转换为电信号。 2. 硬件电路：包括信号调理电路，用于放大和滤波传感器输出的微弱信号，以及电源管理电路等，确保设备稳定工作。 3. 外围工艺：设计包括传感器的封装、光学系统（用于聚焦和收集红外辐射），以及用户界面，如显示屏和操作按钮。 4. 单片机程序（MCU）：处理传感器数据，执行温度计算，并控制整个系统的运行。 5. 主机程序：可能是嵌入式软件，用于数据显示、用户交互和可能的数据记录。 文章中还提到，在30℃的环境温度下，使用设计出的红外测温仪对人體温度和水温进行了实际测量。人体温度测量的误差小于±0.1℃，显示了其较高的测量精度。 红外测温仪的测量原理是基于普朗克定律和斯特藩-玻尔兹曼定律，这些理论描述了物体的辐射能量与温度之间的关系。通过精确分析接收到的红外辐射，红外测温仪能够准确地计算出被测物体的表面温度。 总结起来，这篇论文详细阐述了红外测温仪的设计思路和技术实现，对于理解红外测温仪的工作原理、硬件设计和软件开发有重要的参考价值，特别适合电子测量技术、传感器应用和医疗设备设计等相关领域的研究者和工程师阅读。