發(fā)布時(shí)間：2017-08-22 18:20

  本文關(guān)鍵詞：紅外測溫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與修正

  更多相關(guān)文章： 溫度測量 紅外輻射 STM32 溫度補(bǔ)償

【摘要】：在電力系統(tǒng)中對電氣設(shè)備溫度測量是很重要的工作,現(xiàn)階段常用的測溫方式包括接觸式測量和非接觸式測量,接觸式測量使用麻煩,存在危險(xiǎn)。而紅外測溫技術(shù)是基于紅外輻射原理測量物體溫度,具有非接觸、響應(yīng)速度快、測溫范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。本文主要針對變電站高壓開關(guān)觸頭,設(shè)計(jì)了一個(gè)紅外測溫系統(tǒng)。本文首先介紹了常用的溫度測量技術(shù),然后介紹了紅外輻射定律,接著對造成紅外傳感器測溫誤差的因素進(jìn)行了理論分析。根據(jù)實(shí)際需求對紅外測溫系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)及元件的選型,采用STM32微控制器,利用紅外傳感器MLX90614和溫度傳感器DS 18B20實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)溫度和環(huán)境溫度采集,然后分別介紹了系統(tǒng)的硬件部分及軟件設(shè)計(jì)。由于紅外傳感器測溫存在誤差,需要對其測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償,使用紅外測溫系統(tǒng)在與被測物不同的距離處分別對被測物溫度進(jìn)行測量,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出紅外傳感器的基于距離因素的修正曲線,進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償,將其寫入軟件中實(shí)現(xiàn)對紅外傳感器所測溫度的補(bǔ)償,將時(shí)間、溫度和距離等信息在LCD屏上進(jìn)行顯示同時(shí)存儲在內(nèi)部的FLASH中。微控制器使用RS232串口和PC機(jī)通信,PC機(jī)可以讀取FLASH中存儲的數(shù)據(jù)信息并且能夠修改系統(tǒng)的睡眠周期。通過對系統(tǒng)功能的測試,發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)既定的功能要求,也在一定程度上對紅外傳感器所測得的目標(biāo)溫度值做了補(bǔ)償,并且系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用較低,具有較高的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：溫度測量 紅外輻射 STM32 溫度補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM507;TH811
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 引言10-15
• 1.1 課題研究的背景及意義10
• 1.2 常見的測溫技術(shù)10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 研究的任務(wù)和要達(dá)到的性能指標(biāo)13
• 1.5 主要工作內(nèi)容13-15
• 第二章 紅外測溫的理論基礎(chǔ)15-20
• 2.1 紅外輻射概念15
• 2.2 紅外輻射基本定律15-17
• 2.2.1 基爾霍夫定律15-16
• 2.2.2 普朗克定律16
• 2.2.3 斯特藩-玻爾茲曼定律16
• 2.2.4 維恩位移定律16-17
• 2.2.5 非黑體輻射17
• 2.3 影響紅外測溫的主要因素分析17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 紅外測溫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案20-26
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案20-21
• 3.2 主要元件的選擇21-25
• 3.2.1 微控制器的選擇21
• 3.2.2 STM32F103系列微控制器概述21-22
• 3.2.3 溫度傳感器的選擇22
• 3.2.4 MLX90614概述22-23
• 3.2.5 DS18B20概述23-24
• 3.2.6 顯示屏的選擇24-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 第四章 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)26-34
• 4.1 微控制器的硬件實(shí)現(xiàn)26
• 4.2 MLX90614測溫電路的實(shí)現(xiàn)26-27
• 4.3 DS18B20測溫電路的實(shí)現(xiàn)27-28
• 4.4 LCD接口電路的實(shí)現(xiàn)28-29
• 4.5 按鍵電路的實(shí)現(xiàn)29
• 4.6 RS232串口電路的實(shí)現(xiàn)29-30
• 4.7 LED電路的實(shí)現(xiàn)30
• 4.8 復(fù)位電路的實(shí)現(xiàn)30
• 4.9 電源電路的實(shí)現(xiàn)30-31
• 4.10 PCB的實(shí)現(xiàn)31-33
• 4.11 本章小結(jié)33-34
• 第五章 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)34-53
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹34-35
• 5.2 系統(tǒng)主功能流程35-36
• 5.3 按鍵輸入模塊36-37
• 5.4 時(shí)鐘模塊37-38
• 5.5 串口通信模塊38-40
• 5.6 LCD顯示模塊40-41
• 5.7 FLASH存儲模塊41-43
• 5.8 環(huán)境溫度測量模塊43-44
• 5.9 紅外溫度測量模塊44-47
• 5.9.1 SMBus通信協(xié)議44-45
• 5.9.2 紅外溫度測量程序設(shè)計(jì)45-47
• 5.10 結(jié)果補(bǔ)償模塊47-52
• 5.10.1 紅外溫度數(shù)據(jù)的測量48-49
• 5.10.2 數(shù)據(jù)擬合49-51
• 5.10.3 補(bǔ)償算法STM32中的實(shí)現(xiàn)51-52
• 5.11 本章小結(jié)52-53
• 第六章 系統(tǒng)功能驗(yàn)證53-56
• 6.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證53-55
• 6.2 本章小結(jié)55-56
• 第七章 總結(jié)與展望56-58
• 7.1 論文總結(jié)56
• 7.2 論文展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 附錄62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 唐忠;楊春旭;崔昊楊;于錫琪;;電氣設(shè)備紅外測溫影響因數(shù)及溫度修正[J];上海電力學(xué)院學(xué)報(bào);2010年05期

2 程曉舫,符泰然,王安全;具有單調(diào)發(fā)射率表現(xiàn)的三波段溫度測量方法[J];光譜學(xué)與光譜分析;2003年04期

3 張艷,田競,葉逢春,路燦;基于紅外傳感器的高壓開關(guān)柜溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的研制[J];高壓電器;2005年02期

4 孔琛;孫堅(jiān);徐紅偉;陳亮;;工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下提高紅外測溫精度的方法探究[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2008年06期

5 徐坤;趙麟;袁圓;張西良;林麗丹;;醫(yī)用紅外測溫儀測量誤差分析及補(bǔ)償試驗(yàn)研究[J];電子測量技術(shù);2014年10期

6 吳冠平;劉煉;;GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱故障分析及處理[J];電氣技術(shù);2014年01期

7 徐華英 ,徐秋華 ,趙莉 ,陳琪;用DS18B20和單片機(jī)構(gòu)成的最小測溫系統(tǒng)[J];中國計(jì)量;2003年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 聶紹龍;大距離系數(shù)紅外測溫理論及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2003年

2 呂志剛;基于PIC單片機(jī)的智能在線輻射測溫儀研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 吳斌;熱輻射溫度測量技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 袁永平;寬范圍精密溫度測量及存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

5 張崇關(guān);紅外輻射溫度測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

，

本文編號：720666