醫(yī)用紅外測溫儀及溫度補償技術的研究
發(fā)布時間:2017-04-14 10:07
本文關鍵詞:醫(yī)用紅外測溫儀及溫度補償技術的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:紅外測溫是目前最主要的非接觸式測溫方式之一。它具有響應速度快、測量范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點,因而被廣泛應用于各行各業(yè)。紅外測溫儀在用于體溫檢測時其測量溫度范圍應在 24.0 ℃到 45.0 ℃之間,精度要求為±0.1 ℃。但目前使用的紅外測溫儀即使其精確度指標為 1%,也遠遠達不到測量體溫的精度要求。另外,在 24.0 ℃到 45.0 ℃的溫度范圍內(nèi),紅外測溫儀的測量精度很容易受外界環(huán)境溫度的影響,導致其測量誤差增大。同時紅外測溫儀的精度和穩(wěn)定性很容易受到外界環(huán)境溫度的影響。因此,減小外界環(huán)境因素對紅外測溫儀的影響具有十分重要的意義。 本課題針對目前醫(yī)用紅外測溫儀的現(xiàn)狀,在查閱了大量國內(nèi)外文獻的基礎上,提出了一種新的環(huán)境溫度的補償方法。這種方法是根據(jù)熱釋電探測器的工作原理,以被測物體與環(huán)境溫度的差值作為參考量,根據(jù)其差值的大小確定補償量的多少。通過數(shù)字測溫芯片測量環(huán)境溫度,采用軟件補償?shù)姆绞?避免了以往用熱敏電阻的缺點。 在紅外測溫系統(tǒng)中,紅外信號經(jīng)過光學系統(tǒng)的匯聚、斬波器的調(diào)制和熱釋電探測器的接收后轉變成頻率為 20 Hz 的脈沖信號。此信號經(jīng)過放大、濾波、整形和 A/D 轉換成數(shù)字信號,再送到單片機中進行數(shù)據(jù)的處理、補償和顯示。 在系統(tǒng)的設計過程中,采用 Wave6000 單片機仿真系統(tǒng)對單片機進行調(diào)試。為了保持各部分之間正確的時序關系,軟件全部采用匯編語言來編寫。系統(tǒng)經(jīng)過定標和測試表明:本系統(tǒng)在測量的精度和穩(wěn)定性上有所提高。
【關鍵詞】:紅外測溫儀 熱釋電探測器 發(fā)射率 溫度補償 單片機 定標
【學位授予單位】:燕山大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TH776
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 引言10-11
- 1.2 紅外測溫儀的分類11-14
- 1.2.1 全輻射測溫儀11-12
- 1.2.2 單色測溫儀12-13
- 1.2.3 比色測溫儀13-14
- 1.3 發(fā)射率和環(huán)境因素對紅外測溫儀的影響14-16
- 1.3.1 發(fā)射率對紅外測溫儀的影響14-15
- 1.3.2 環(huán)境因素對紅外測溫儀的影響15-16
- 1.4 醫(yī)用紅外測溫儀的現(xiàn)狀16-17
- 1.5 課題的意義和內(nèi)容17-18
- 1.5.1 課題的意義17
- 1.5.2 課題的內(nèi)容17-18
- 第2章 光學系統(tǒng)和光電轉換18-37
- 2.1 紅外測溫儀的光學系統(tǒng)18-21
- 2.1.1 紅外測溫儀光學系統(tǒng)特點18
- 2.1.2 常用紅外光學系統(tǒng)結構18-21
- 2.2 紅外光學系統(tǒng)設計21-24
- 2.2.1 透鏡成像公式22-23
- 2.2.2 透鏡成像的誤差及對策23
- 2.2.3 透鏡參數(shù)的確定23-24
- 2.3 光電轉換24-36
- 2.3.1 紅外探測器的種類24-34
- 2.3.2 熱釋電探測器34-36
- 2.4 本章小結36-37
- 第3章 電路系統(tǒng)設計37-47
- 3.1 紅外信號的調(diào)制37-41
- 3.1.1 斬波器的設計37-38
- 3.1.2 斬波器的驅動38-41
- 3.2 信號的放大和濾波41-46
- 3.2.1 有源濾波器的設計42-44
- 3.2.2 信號的放大和整形44-46
- 3.3 本章小結46-47
- 第4章 數(shù)據(jù)的采集和顯示47-59
- 4.1 數(shù)據(jù)采集47-51
- 4.1.1 A/D 轉換器的選擇47
- 4.1.2 ADS7824 功能簡介47-50
- 4.1.3 單片機與A/D 轉換器的接口電路50-51
- 4.2 環(huán)境溫度的檢測51-56
- 4.2.1 DS18B20 功能簡介51-52
- 4.2.2 1-wire 單總線原理52-56
- 4.2.3 與單片機的接口電路56
- 4.3 數(shù)據(jù)的顯示56-58
- 4.3.1 可編程IO 擴展口的設計56-57
- 4.3.2 數(shù)碼顯示電路57-58
- 4.4 本章小結58-59
- 第5章 環(huán)境溫度補償及系統(tǒng)實驗59-69
- 5.1 傳統(tǒng)溫度補償方式及其不足59-60
- 5.2 課題中溫度補償模型的建立60-61
- 5.3 溫度補償?shù)膶嶒?/span>61-62
- 5.4 系統(tǒng)實驗62-68
- 5.4.1 系統(tǒng)軟件的設計思想62-63
- 5.4.2 主程序流程圖63-64
- 5.4.3 中斷子程序流程圖64
- 5.4.4 軟件仿真64-66
- 5.4.5 系統(tǒng)框圖及實驗步驟66-67
- 5.4.6 系統(tǒng)誤差分析67
- 5.4.7 減小誤差的措施67-68
- 5.5 本章小結68-69
- 結論69-70
- 參考文獻70-74
- 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果74-75
- 致謝75-76
- 作者簡介76
【引證文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條
1 李文星;具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的紅外測溫儀設計[D];河北科技大學;2010年
2 王毅;電站鍋爐爐膛出口煙氣溫度在線檢測系統(tǒng)的研究[D];華北電力大學(北京);2011年
3 張雅;基于液晶熱光效應的非電讀出熱探測技術研究[D];西安工業(yè)大學;2012年
4 鞠曉君;一種新型非接觸常溫測量方法的研究[D];山東科技大學;2007年
5 李勇;基于紅外測溫的爐內(nèi)溫度場重構方法初步研究[D];華北電力大學(北京);2010年
6 朱金淶;接觸網(wǎng)線夾溫度的在線監(jiān)測[D];西南交通大學;2012年
7 王大振;多通道熱電偶和雙色紅外測溫系統(tǒng)的研制及應用研究[D];山東大學;2012年
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本文編號:305749
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