2016届本科毕业设计基于单片机的红外人体温度检测装置设计
院（系）名称物理与电子信息学院
专业名称电子信息科学与技术
学生姓名====
学号======
指导教师======
完成时间2016年5月6日
基于单片机的红外人体温度检测装置设计
=====
========
指导教师：======
摘要：为了有效解决传统体温测量速度慢、难以在高密度人群中使用的难题，本文设计了一种红外快速人体温度检测装置，该装置采用非接触式测量方法，能够快速准确测量人体温度，并对体温异常的个体具有识别和报警提醒功能。该测量装置主要包括红外传感器、模数转换电路、信号分析与处理电路、数码管显示电路和异常报警系统。本设计在AT89C51单片机的控制下，首先采用TPS334红外温度器检测人体温度，接着选用AD7705完成数模转换、单片机读取数据后通过查表计算出温度，最后通过LCD直观的显示输出数据，完成测量任务。经实验表明，该系统能够实现非接触式人体温度测量及异常报警功能、并且具有测温速度快、灵敏度高、操作便捷等特点，具有一定的应用价值。
关键词：红外温度传感器；A/D转换器；AT89C51单片机；TPS334红外温度传感器
Design of Infrared Human Body Temperature Detection Device Based on Single Chip Microcomputer
=====
====
===================
================
Abstract: In order to solve the problem of traditional temperature measurement speed slow and difficult to use in high population density, this paper introduces the design of a fast infrared human body temperature detection device, the device using non-contact measurement method, can quickly and accurately measure the temperature of the human body, and on individual body temperature anomalies with identification and alarm function. The measuring device mainly comprises an infrared sensor, an analog digital conversion circuit, a signal analysis and processing circuit, a digital tube display circuit and an abnormal alarm system. This design under the control of AT89C51. First of all, the tps334 infrared temperature sensor to detect the human body temperature, then choose the AD7705 digital to analog conversion, and then the signal processing method for measuring, finally through the LCD intuitive display output data, perform the measurement task. The experiment shows that the system can realize non contact human body temperature measurement and abnormal alarm function, and has the characteristics of high temperature measurement speed, high sensitivity, convenient operation and so on, it has certain application value.
Keywords: Infrared Temperature Sensor; Fast Check; A/D Switch; Decoding Display; Exceeded Alarm
目录
1 引言 (1)
1.1 研究背景 (1)
1.2 基于单片机的红外快速人体温度检测装置的研究意义 (1)
1.3 本文主要研究内容 (2)
2 基于单片机的红外快速人体温度检测装置的设计框架 (2)
2.1 设计思路 (2)
2.2 方案比较 (2)
2.3 利用红外测温的优点 (4)
3 红外测温系统设计与工作原理 (4)
3.1 红外测温系统组成 (4)
3.2 单元电路的设计 (5)
3.2.1 传感器选用 (5)
3.2.2 信号处理电路设计 (6)
3.2.3 译码显示电路设计 (13)
3.2.4 报警电路 (14)
3.2.5 电源电路的设计 (15)
3.3 系统的工作原理 (15)
4 软件设计 (15)
4.1 软件设计流程图 (15)
4.2 热敏电阻测量温度算法设计................................................................. 错误！未定义书签。
4.3 程序设计 (16)
5 总结 (17)
参考文献 (18)
1 引言
1.1 研究背景
当下，国内依然大量使用传统的玻璃液体温度计、接触人体式医用电子温度计等插入人体内部或放于腋下，通过采取人体温度的接触传导进而测出人体体温。由于接触式体温计在采集过程中需要温度的传导，因此其最明显的缺点就是测量体温速度慢，水银温度计还具有易损坏，读取体温相对困难的特点，其损坏之后，温度计内含有的汞会对环境造成严重影响，尤其对于儿童使用该类体温计则更为不便。
针对传统体温计存在的问题，一种新的、非接触的、基于单片机的体温测量装置能够有效克服这些困难，它具有测温快、非接触和易读数等优点，是未来体温测量设备的发展方向，它的大规模使用能够有效解决公共场合（汽车站、火车站、机场等）难以对每位乘客一一测体温的难题，对公共场所和防御控制传播疾病具有重要意义。
红外人体温度测量装置是由红外采集模块、模数转换模块、体温的译码显示模块、基于51单片机的信息处理模块和超温报警模块这几部分组成，此系统的核心是单片机信息处理模块，关键是红外采集模块，精确的红外采集量是最终体温精确测量的前提。
该系统的处理流程为：利用红外传感器[1]采集人体散发的红外能量，红外传感器先将这些能量转换为模拟电信号，再利用模数转换电路把传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，数字信号被送入单片机处理[2-3-4]，最后将处理结果显示在显示器上，并根据情况控制报警电路。
国外对于非接触式红外测温仪[5]的研究已经持续了很多年，取得了一些重要成果。
1.2 基于单片机的红外快速人体温度检测装置的研究意义
随着人们生活水平的提高，传统的体温测量方式已经不能满足人们的需求，具有准确、快速、直观特点的红外线测温仪的研究具有重要的应用价值。近年来，非接触式红外测温仪得到了快速的发展，它的功能和性能都有很大程度的提升，种类也越来越多，用户群越来越大，适用范围也越来越广。
本设计利用AT89C51单片机的进行控制，首先采用TPS334红外温度器检测人体
温度，接着选用AD7705完成数模转换、单片机读取数据后通过查表计算出温度，判断温度是否过高，如果过高则报警器进行报警，最后通过LCD 直观的显示输出数据，完成测量任务。
这次自己手动设计与开发红外快速检测人体温度装置[7]，不仅提高了我的动手设计能力，也通过对这次的设计，我学习到了硬件软件的开发的基本流程和对单片机进一步的认识并且还有了一定的掌控此次开发设计过程的技术能力。也让我们平时在学校学习的知识与实际应用结合起来，为以后的为工作打下铺了一条道路。 1.3 本文主要研究内容
本文第一节阐述了红外人体温度检测装置的研究背景及意义，还有国内外研究状况；第二章根据设计目标设计了几种实现方案，并根据实际情况选取了最为合理的设计方案；第三章设计了红外温度的硬件实现电路，选取了合适的电器原件；第四章根据需求设计了流程图和硬件电路编写了程序，并进行了仿真调试；第五章对本文工作进行了总结。
2 基于单片机的红外快速人体温度检测装置的设计框架
2.1 设计思路
本设计的目的是寻找一种快速测量人体温度的一种新的装置，该装置能够非接触、快速准确测量体温，为了实现该设计，我们设计了两种不同的方案，通过两种方案的对比来选择一种更为合适的方案。 2.2 方案比较
方案1：模拟电路的处理方法
模拟电路的处理方法是利用放大器将热电堆和热敏电阻的信号放大后进行对比，然后计算出它所对应的模拟电信号，再将该模拟电信号转换为相应的温度值。其原理图如图1所示，研究表明，在一定的温度范围内，δζ--=400T R R ，Ro 和ζ是常数，。
根据以上公式能够看出，通过调整放大器放大倍数，能够使得输出信号只与被测对象温度的4-δ次方具有线性关系，从而去除环境温度造成的输入影响，进而确定出物体的温度。
正因为如此，虽然它具有灵活性好，能够通过调节放大倍数来适合不同物体的温度测量。但模拟处理方法测得的温度精度不高，并不能达到设计的要求。
方案2：数字电路的处理法
数字电路的处理方法原理是，首先将热电堆和热敏电阻的信号转换成模拟电信号，通过大器放大后，利用A/D转换将模拟信号转数字信号，然后由单片机获取该数据在利用写好的程序在单片机内部计算处理，从而得到被测物体的温度值。
该数字电路的处理方法的测量精度较高，它的精度主要受到传感器的性能和A/D 转换的位数的影响。图2为该数字处理法的框图。
两种方案比较与论证结果：
方案1的测量精度不高，一般只是用在要求不高的工业生产方面，它并不适用于人体体温的测量。方案2采用数字电路的处理方法，放大器对模拟信号放大之后，A/D转换器的分辨率得到明显的提升，它的精确度可以达到 0.1度，完全能够适用于人体体温的测量。
图1 模拟电路处理电路图
图2 数字电路处理方框图
2.4红外测温的特点
(1)非接触测量：直接通过被测物体散发出来的红外能量进行测量，避免了接触测量的不便。
(2) 测温速度快：也就是相应速度快，只要测量到目标的红外辐射就可以在短时间内测出温度。
(3)测量范围广：它的测量值能够达到负几十度到三千多度范围。
(4)准确度高：红外测温并不会由于跟被测对象温度场的接触而改变被测温度，因此具有更高的精确度。
(5)灵敏度高：红外传感器能够感受到细微的辐射能量变化，因此它的灵敏度极高。
(6)安全。相较于接触式测温仪，红外线测温仪能够安全地获取难以靠近的目标的温度，避免了测温人员处于极端恶劣的环境中，进而保障了其人生安全。
2.4 系统测量原理
研究表明，自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对零度（-273.15o C），那么就会产生分子的热运动现象，随着分子的热运动，能量会以电磁波的形式不断地辐射出来，普朗克（Plank）定律[8]能够很好的描述物体本身的温度与辐射能量密度之间的关联关系。
人类作为一种恒温动物，其温度远远超过绝对零度，人体辐射红外线波长大致在9～10μm之间，我们就是利用人体向外辐射红外线的原理进行设计，通过测量人体自身辐射的红外能量，获得人体表面体温。
3 红外测温系统设计与工作原理
3.1 红外测温系统组成
本文所设计的基于单片机的红外人体温度检测装置主要由：AT89C51单片机、红外温度传感器TPS334、显示模块、A/D转换器AD7705、报警电路构成[9]。元件连接电路如图3所示。
图3 红外人体测温系统的整体电路连接图
3.2 单元电路的设计
3.2.1 传感器选用
(1) 红外传感器的结构
红外传感器[10]是红外人体测温装置的核心部件，它主要由温差热电堆和热敏电阻两部分组成。
热电堆相当于通过串联多个热电偶构成，两种具有不同电子密度的导体相连能够构成热电偶。热电偶有热、冷两个端，当进行温度测量时，冷端与测量仪表相接触，热端与被测物体相接触。
为了将被测物体辐射的红外线转化为热能，将热量吸收器贴在红外传感器的热电堆热端。利用该方法将物体辐射出的红外线转化为电信号，我们选用TPS334作为红外温度传感器。
(2) 环境温度补偿
由于我们热电堆输出的热电堆冷热两端的温度差的模拟信号，它并不能直接反应出被测物体的实际温度，因此我们需要对其进行环境温度的补偿。利用负温度系数的热敏电阻进行环境温度补偿，随着温度的升高其阻值会降低，通过测量它的阻值得知环境温度[13]。
3.2.2 信号处理电路设计
信号的处理主要通过单片机读取数字化后的温度测量值，通过单片机内容程序进行计算分析得到，4位数码管来显示人体温度[11-12]。图4为其框图。
图4 处理电路框图
(一).A/D转换电路
（1）AD7705具有以下特点：
①具有16 位无丢失代码；
②非线性度约为0.003%；
③输出数据更新率能够编程；
④具有增益可编程功能，它的调整范围为1～128；
⑤带有三线串行接口；
⑥可进行自校准和系统校准；
⑦功耗低。
（2）图5为AD7705的引脚图，各引脚的主要功能如下：
图5 AD7705的引脚排列图
① SCLK：时钟输入端。
② MCLK IN：芯片进行工作的时钟输入。它的频率范围是500KHz-5MHz，它可以连接外部时钟或者外部晶振。
③ MCLK OUT：输出时钟信号端。
④ /CS：片选端，低电平有效。
⑤ /RESET：芯片复位端口。
⑥AIN2（-）：表示第2个差分输入通道的负端；AIN2（+）：表示第2个差分输入通道的正端。
⑦AIN1（-）：表示是第1个差分输入通道的负端；AIN1（+）：表示是第1个差分输入通道的正端。
⑧REF IN（-）：参考电压的负端；REF IN（+）：参考电压的正端。
⑨ DRDY：模数转换结束的标志，高电平有效。
⑩DIN：串行数据输入端口；DOUT：转换结果输出端口。
（3）读写时序：
可以直接利用单片机与AD7705进行连接，连接时用到的数据端口有串行时钟输入SCLK、片选/CS、转换结果输出DOUT以及指令或数据输入DIN等。图6和图7为读写数据周期时序图的原理。
（4）片内寄存器：
表1表示寄存器地址，表2表示通信寄存器格式。AD7705芯片含有八个寄存器，当复位或上电后，就将待指令数据写入通信寄存器芯片。
图6 AD7705转换器读数据时序图
图7 AD7705转换器写数据时序图
表1 AD7705的寄存器地址表
表2 AD7705的通信寄存器控制
上电复位的缺省值是括号内的数字，它的高位为左边，低位是右边。具体说明如下：
DRDY ：进行写操作时，该位必须置零。 RS2～RS0：寄存器功能的选择位。
R/W ：读与写的功能选择端，用来存储下次的读写操作。
STBY：等待模式。
CH0、CH1：控制输入通道的选择。其对应关系如表3所示：
表3 CH1，CH0的关系对应表
（5）设置寄存器：
它是一个8位寄存器，主要对选择输入增益和工作模式进行控制。控制字如表4所示。
表4 寄存器控制字
MD1和MD0是对工作模式进行选择的控制位。
00转换器进行正常A/D转换，正常工作模式。
01零标度系统校准。
10 自校准模式。
11满标度系统校准。
G2～G0 是增益控制位。
BUF 缓冲器控制。
B/U 单极性/双极性选择。
（6）时钟寄存器：
时钟寄存器的功能是用于设置输出更新速率，其具体控制位如表5所示：
表5 时钟寄存器的整体控制位
CLK：时钟选择位。
CLKDIV：时钟分频位。
CLKDIS：主时钟禁止位。
(二).单片机中央处理
（1）单片机
将内存（ROM，EPROM，RAM），各种输入输出接口（并行I/O口，计数器，定时器，串行口等）和中央处理器（CPU）集成在一块硅片上，这样的具有一台计算机的功能的芯片，被称为单片微型计算机。
（2）COMS-51单片机的基本组成
由Intel公司生产COMS-51单片机是一个单片机系列的名称，很多单片机都属于该系列，如8751，8031，8051等，他们的基本组成和基本功能是相似的。它主要由以下几部分组成：
①一个微处理器。
②片内程序存储器。
③片内数据存储器RAM。
④两个定时器/计数器。
⑤4个8位并行I/O接口P0～P3。
⑥1个全双工的UART的串行I/O口。
⑦片内振荡器和时钟产生电路。
⑧5个中断源的中断控制系统。
（3）COMS-51单片机内部结构：
51单片机的主要构成单元是存储器，I/O接口，和中央处理，控制器和运算器又组成了中央处理器。
8051有4个可以作为输入/输出的8位并行接口，可以位寻址；运算器包括两个8位暂存器，8位算术运算可以通过逻辑运算单元ALU进行，一个8位的累加器ACC，寄存器B和程序状态寄存器PSW等组成；存储器又由程序存储器ROM和数据存储器RAM组成，都可以扩展到64KB。
（4）AT89C51介绍
美国ATMEL公司生产的AT89C51是具有低电压，高性能的特性，表6和图8所示是其主要性能参数与管脚排列。
表6 管脚性能参数
图8 AT89C51排列引脚图（5）寄存器
AT89C51单片机有专用寄存器和通用寄存器的两大类寄存器构成：
①．专用寄存器
A．B寄存器
利用B寄存器来存放操作数，在其它的操作指令中，B寄存器被当做RAM中的一个单元来使用。
B．累加器ACC
累加器A是CPU中使用最频繁的寄存器，它是一个8位寄存器，累加器A或AB寄存器存储加、减、乘、除运算的结果。
C．程序计数器PC
程序计数器PC有自动加1的功能，是一个16位的专用寄存器，用于存放下一条要执行的指令地址，保持一台计算机有序执行程序的关键性寄存器是PC。
D．程序状态字PSW
程序状态字用来存程序状态信息，它是一个8位寄存器。表7表示其各位定义:
表7 程序状态字的各位定义
FO：由用户定义。的状态标志。
AC：辅助进位标志。
CY：进位标志。
AS1、RS0：寄存器区选择控制位1和0。表8表示RS1、RS2对寄存器区的选择：
表8 RS1，RS0对寄存器的选择
②．通用寄存器
AT89C51共有32个通用寄存器，都是8位寄存器，分成4个区，每个区有8个寄存器。由程序状态字中的RS1、RS0两个操作位来控制4个寄存器区的选择。
(三) 时钟电路
时钟电路是单片机运行不可或缺的，AT89C51单片机的内部含内有一个高增益的反向放大器，其引脚分别由XTAL2和XTAL1接入，振荡电路有内部和外部两种接入方式，图9为其具体接法。
图9 振荡电路
(四) 复位电路
单片机在运行过程中不可避免的会出现异常运行状况，影响单片机正常运行的因素很多，可以总结为内因和外因两种因素。由于异常状况会严重影响系统的性能，因此我们需要控制如何在出现异常之后重新恢复正常运行，基于该目的，我们设计了复位电路来避免这种情况的发生。
3.2.3 译码显示电路设计
译码显示电路图如图10所示。
图10 显示电路图
3.2.4 报警电路
蜂鸣器使用方便、简单，是理想的报警元件。我们选用蜂鸣器作为报警器件，图11是其具体电路图。
R
图11 蜂鸣器报警电路
3.2.5 电源电路的设计 (一) 电源电路原理图
为了方便红外体温计的携带，本设计设计了电池供电模式，同时为了方便携带，设计了充电电路，图12为充电电路原理图。
图12 充电电源电路原理图
(二) 电源的技术指标
电源的输出电压： DC +5V 电源的输入电压： AC 220V
图13 电源电路设计框图
3.3 系统的工作原理
当红外温度传感器检测到被测物体散发的红外线后，将红外信号转换为温度信号，再将温度将其转换为微弱的电信号[14]，利用A/D 模数转换器的将其转换为单片机可识别计算的数字信号，得到热电堆电压原始数据。
单片机利用本身的计算功能，根据烧录的程序进行计算，计算得出被测人体的温度。
4 软件设计
4.1 软件设计流程图
软件设计采用模块化设计，实现不同功能的程序写为不同的函数，在程序运行过程中根据不同的情况调用不同的函数，具体的程序流程图如图14所示。
220V
图14 程序流程图
4.2 程序设计
本设计程序可分为主程序，A/D转换读取程序，延时程序，LED显示程序和报警
程序等几个部分，图14为主流程图。
产品名称：表面红外温度计 型号：TES-1326S 检测项目：表面温度测定 检测样品：各类食品、食品包装、食品生产环境 产品简介： 本产品为一只手携式、使用简单，设计坚实之红外线温度计，并附有雷射指标点，此产品不但有显示器背光阅读功能，并有自动读值锁定功能及自动开机功能。红外线温度计可用于测量那些不适合使用传统接触式测量方法来测量舞台的表面温度（例如移动舞台，带电表面和难接触到的物体） 适用范围：a、高压危险区域。b、高温不可接触的物体。 c、量测物距离遥远。 d、转动中或运动中的物体。 产品规格 2-1一般规格： 显示器：LCD数位显示有背光功能。 自动关机：大约15秒。 资料记忆容量：50笔（可直接于LCD上读取）。 超过测量范围指示：“OL”或“-OL”。 电池电力指示：当电池电压不足时，将显示“”。 电源：单个9V电池，006P或IEC6F22或neda1604。 电源寿命：约100小时（雷射指标及显示器背光灯均不使用时）。 （碱性电池） 操作温湿度： 0℃至50℃（32℉至122℉）低于80%RH。 储存温度：-10℃至60℃（14℉至140℉）低于70%RH。 尺寸： 172（长）*118（宽）*46（高）mm。 重量：约220公克。 附件：说明书，9V电池。 2-2电器规格： 温度量测范围：-35℃至500℃（-31℉至932℉）。 解析度： 0.1℃/0.2℉
准确度：±2%读值或±2℃或±4℉（以误差较大者为准且操作环 境温度在 18℃至28℃范围内）。 温度系数：操作环境温度>28℃或<18℃时，每增减1 ℃须增加0.1 倍的误差。 反应时间： 0.5秒。 感应光谱：约6至14um 距离与目标比： 12：1；25mm最小点尺寸。 照准：单束雷射光 <1豪瓦特（class2）。 侦测感应器：热电堆。 特点 1、可选择℃/℉单位。 2、背光显示。 3、雷射指示测量位置。 4、自动锁定读值功能。 5、最大、最小读值记录功能。 6、测试资料记忆存储及读取功能。 7、自动关机功能。 品牌：天迈生物 产地：杭州
红外测温仪设计方案 红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的工具。可节省 大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源（UPS的功能状态，你可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗；由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障。或监视电子压缩机；日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。 押石恢晒figTOA英唐众创 目录 1. 红外测温仪的原理构造 2. 红外测温仪的分类 3. 红外测温仪的技术参数 1. 红外测温仪的原理构造 红外测温仪是把从被测物接收的红外线，由透镜经过滤波器聚焦
在检波器上，检波器通过被测物辐射密度的积分，产生一个与温度成 比例的电流或电压信号，在此后相连接的电器部件中，把此温度信号线性化，发射率区域的修正，及转换成一个标准的输出信号。原理上有便携式测温仪和固定式测温仪两种，因此，在选择合适的红外测温仪用于不同的测量点时，以下的特征将是主要的：1、瞄准器瞄准器 有此作用，测温仪所指的测量块或测量点可以看见，大面积的被测物可以经常不要瞄准器。在小的被测物和较远的测量距离时，瞄准器以透光镜形式带有仪表板刻度或激光指向点是值得推荐的。2、透镜透 镜确定测温仪的被测点，对大面积的物体来说，一般带有固定焦距的测温仪足够可以。但在测量距离远离聚焦点时，测量点边缘的图像将不清楚。为此，采用变焦镜更好，在所给予的变焦范围内，测温仪可调整测量距离，新的测温仪带有变焦的可替换镜头，近透镜和远透镜可不需校准复检进行更换。
红外温度计的设计 1.红外的发现 红外光也叫红外线，它是一位英国科学家发现的。1800年，赫胥尔在研究太阳光时，让光通过棱镜分解为彩色光带，他用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。试验中。他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带洪广外的一支温度计，比室内其他温度的指示数值高。经过反复试验。这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种人的肉眼看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。(不过，要说明的是，事实上太阳发出的能量以波长580nm 的绿光最强。) 红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～100μm 之间，位于无线电波与可见光之间。任何物体，只要它的温度比零下273度高，就无一例外地发射出红外线。 2.红外测温的原理 红外测温系统是利用物体的辐射能量与温度有关的原理而组成测温的系统。将普朗克公式在探测器工作波长范围内积分可以得出目标辐射率的大小与目标温度间存在着固定的对应关系，用红外探测器测出目标的热辐射功率，就能计算出目标的表面温度，这就为红外测温奠定了理论基础。 2.1普朗克定律 黑体的光谱辐射出射度是波长和黑体温度的函数，即： ()()5 1,2e x p /1 T c M c T λλλ-=- （1—1） 式中： 1c —第一辐射常数， ()2162 12 3.74183310c h c W m π-==? ； 2c —第二辐射常数， ()22 1.43883210h c c m K K -==? ； 其中：
K —玻耳兹曼常数； h —普朗克常数； c —电磁波在真空中的传播速度。 图1-1表示了不同温度下黑体辐射的频谱分布，从图中可以看出:黑体总的辐射能量随温度的增高而增加，这是单波段测温仪的依据。随着温度升高辐射峰所在的波长向短波方向移动，其规律符合维恩位移定律。显然高温测温仪适用于较短的工作波长，低温测温仪宜选用较长的工作波段；短波长处辐射能量随温度增加比长波长处快，这意味着短波长处比长波长处测温灵敏度高。 2.2斯蒂芬一玻耳兹曼定律 将普朗克公式1-1对所有波长积分，便可得到描述单位面积黑体辐射到半球空间的总辐射功率，即 ()4,0T T M M d T λ λσ∞ ==? （1—2） 式中，()8245.67010W m K σ--=? ，称为斯蒂芬一玻耳兹曼常数。 2.3实际物体温度的计算 式（1—1）,（1—2）中的T 均为绝对温度。计算实际物体的辐射出射度只需在式（1—1）,（1—2）中乘以发射率ε即可。物体的辐射出射度与辐射的温度T 和发射率ε有关。只要测出物体的辐射出射度又以知物体的发射率ε即可求出温度T 。实际上物体的测量是通过辐射量的测量得到的。 3.红外测温技术的发展状况 1800年，英国物理学家F.W 赫胥尔发现了红外辐射，其占据的波段为0.76～1000m μ，反映了一定温度物体的热特性，从此开辟了人类应用红外技术的广阔道路。 红外辐射测温技术的发展主要从两方面来看：一是红外辐射测温仪器的发展；二是红外辐射测温技术的发展。 3.1红外辐射测温仪器的分类及发展 利用红外辐射的原理进行温度测量的仪器是从简单到复杂逐渐发展而成的。早期的红外测温仪仅限于检测物体的某一点的温度，而后可以测量一条线的温图1—1
电阻温度计适用于长期埋设在水工结构物或其它岩土工程结构物内或表面，测量结构物内部或表面的温度。用VW-102A型振弦读数仪或MCU-32型分步式模块化自动测量单元测量,测量读数直接显示为摄氏温度值。 工作原理： 电阻温度计其内部有精密电阻感温元件，可直接测出埋设点的电阻值随温度的变化量,通过观测电缆传输至采集装置,经处理显示出实时测量的摄氏温度值。 电阻温度计用WW-102A型读数仪测量,读数显示为摄氏温度值, 不需要换算。 使用指南： 1电缆故障检查 电阻温度计电缆接长用型号为YSPT - 2水工专用观测电缆,其电缆电阻值约为40Q/km 左右。 1.1用万用表测量(白、绿芯线)的电阻值:正常情况在温度25°C时应为3kQ左右,再加上电缆的电阻值。
a)如果电阻测值正常，请检查读数仪及其测量连接线; b)如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能是断路; c)如果电阻测值非常小,电缆可能短路。 其表现为读数仪测量不出温度值。 1.2用100V直流兆欧表或万用表测量温度计芯线(白、绿线对地线)的电阻,其测值如果很小< 5MQ，可能电缆接头进水短路。 其表现为读数仪测量正常，MCU-32型分布式模块自动测量单元测量频率值可能会引起测值不稳,测量温度值将比正常值偏低10 ~ 20°C左右。 2读数仪测值不稳 a)将屏蔽线并接到读数仪测量线的绿线夹子上; b)可能电缆接头处进水,将其剪掉,重新连接; c)确定电阻温度计的电阻基值，正确选择读数仪的电阻基值; d)检查附近是否有干扰源，如电动机、发电机、天线或交流动力电缆，远离上述干扰源。 3注意事项 电阻温度计安装就位前、后应及时测量其温度值，根据温度计的编号和设计编号作好记录并存档，特别注意保护温度计的信号引出电缆。 南京葛南实业有限公司是专业从事安全监测仪器及其自动化数据采集设备研发、生产、销售、服务的高科技企业。公司产品广泛应用于水利水电、铁路桥梁、矿山隧道、海洋边坡、基坑建筑等工程领域，其中智能振弦式传感器技术水准国内领先，是业界智能传感器技术的领跑者。
2016届本科毕业设计基于单片机的红外人体温度检测装置设计 院（系）名称物理与电子信息学院 专业名称电子信息科学与技术 学生姓名==== 学号====== 指导教师====== 完成时间2016年5月6日
基于单片机的红外人体温度检测装置设计 ===== ======== 指导教师：====== 摘要：为了有效解决传统体温测量速度慢、难以在高密度人群中使用的难题，本文设计了一种红外快速人体温度检测装置，该装置采用非接触式测量方法，能够快速准确测量人体温度，并对体温异常的个体具有识别和报警提醒功能。该测量装置主要包括红外传感器、模数转换电路、信号分析与处理电路、数码管显示电路和异常报警系统。本设计在AT89C51单片机的控制下，首先采用TPS334红外温度器检测人体温度，接着选用AD7705完成数模转换、单片机读取数据后通过查表计算出温度，最后通过LCD直观的显示输出数据，完成测量任务。经实验表明，该系统能够实现非接触式人体温度测量及异常报警功能、并且具有测温速度快、灵敏度高、操作便捷等特点，具有一定的应用价值。 关键词：红外温度传感器；A/D转换器；AT89C51单片机；TPS334红外温度传感器 Design of Infrared Human Body Temperature Detection Device Based on Single Chip Microcomputer ===== ==== =================== ================ Abstract: In order to solve the problem of traditional temperature measurement speed slow and difficult to use in high population density, this paper introduces the design of a fast infrared human body temperature detection device, the device using non-contact measurement method, can quickly and accurately measure the temperature of the human body, and on individual body temperature anomalies with identification and alarm function. The measuring device mainly comprises an infrared sensor, an analog digital conversion circuit, a signal analysis and processing circuit, a digital tube display circuit and an abnormal alarm system. This design under the control of AT89C51. First of all, the tps334 infrared temperature sensor to detect the human body temperature, then choose the AD7705 digital to analog conversion, and then the signal processing method for measuring, finally through the LCD intuitive display output data, perform the measurement task. The experiment shows that the system can realize non contact human body temperature measurement and abnormal alarm function, and has the characteristics of high temperature measurement speed, high sensitivity, convenient operation and so on, it has certain application value. Keywords: Infrared Temperature Sensor; Fast Check; A/D Switch; Decoding Display; Exceeded Alarm
光测高温计（optical pyrometer） 原理： 集中于一幕屏（screen）上，幕屏后装一红色滤镜，仅让波长为之辐射能透过，俾使观察者易观察幕屏上之情形。同时另装一标准钨丝灯，其发出之辐射能亦可集中在幕屏上，以作为比较。调整变阻器以调整通过标准钨丝灯之电流，使标准光源在幕屏上之亮度（brightness）与辐射热之亮度相等。此时变阻器之刻度即代表此辐射热源之温度。 优缺点： 优点： 1. 轻便 2. 可测1000度C以上之高温 3. 勿需接近待测物 缺点： 1. 需人工操作 2. 因人工操作，可能产生读出误差 辐射高温计（Rediation pyrometer） 原理：当热源放射之辐射光射到物体时，则使该物体之温度上升，温度上升的程度与热源辐射光之强度成一定的关系。因此如将高温待测物体放射出之辐射光用小型之受光器予以吸收，而测受光器温度之上升，便可测知高温待测物之温度。
双金属温度计（bimetal thermometer） 原理： 将二种或二种以上具有不同膨胀系数之金属片焊合在一起，当温度改变时，因金属片膨胀程度之不同而使此金属片组产生弯曲。如将此金属片组之一端固定，另一端装上指针则因偏转而产生指示。 构造： 将具有不同物理特性（热膨胀）之两合金熔合在一起成双金属片。再将之形成螺旋形状，其两合金之一，系一种称为因钢之镍合金，易于受热时几乎全无膨胀；另一乃使用一种镍合金，于受热时膨胀甚多。将该两合金熔接在一起，辗平至想要厚度，使成双金属片。 使用说明： Ⅰ、工业上常用之双金属膨胀温度仪器，其低膨胀金属多用恒范钢，此为一种含镍36%的镍铁合金。高膨胀金属在较低温时用青铜，高温度时用镍。 Ⅱ、为保持其精确度，此种温度计不宜长期连续使用，以防金属片组产生弹性疲乏现象。 Ⅲ、含有金属片组部分应全部插入待测流体中，以求取测得的温度之精确。 Ⅳ、为消除辐射能之影响，金属片组之外壳应为光滑之金属表面。
? ??Raytek MT6? ????Raytek MT6? ??? ? ? ? ??? ? ???? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ??? ? ??? ? ? M T? ??? ? ?? ?Mt6? ?????? ? ??? ?∈? ?? ? ?? ?? ? ?? ?? ?? ???? ?∈? ??? ? ?? ? ? ? ?? ??? ?∈??? ? ???有 催???????? ????? ?? RAYTEK ?? ?? ??? MT6??? ? -30~200??? ? ?? ? ??乚 ?? 10?~30?? ? ±1? ??? ? ??? ? ????? ?????催有 ???? ???? ? ? ???? ????? ?? -30?? ???? ? ?? ?? ???? ???? ???D?S = 10?1? ? ?????? ???8?1???? ???? ??? ????? ? ?? - HV AC/R ?? ?? 亢??? ??? - ? ?? ? ?? ?? ㄝ? ? ? - ?????? ?? - ??? ㄝ? ??? - ?? ? ?? ???
- ?????ㄝ ????? ?? FLUKE?? ? ??? F59,F62,F63,F66,F68,F561,F566,F568,F572,F574,F576 Raytek??? ??? MT4,MT6,ST18,ST20,ST25,ST60,ST80,MX2,MX4,MX6
Raytek MT6? ???????? Raytek MT? ? ??? ? ? ? ??? ? ???? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ??? ? ??? ? ? Raytek M T? ??? ? ?? ? Raytek MT6? ???? ?? ? ?????? ?????? ???????? ?? ?? ?? ?? ???Ё??? ?? ?? ?? ? ?? ? ???ぎ? ? ? ?? ? ??亳 ??? ????亳 ? ? ? ?? ?? ? ??? Ф ㄝ???? ??Raytek MT6? ??? -? ?? MiniTemp MT4 M iniTemp MT6 ? ? -18 400°C (0 to 750°F) -30 500°C (-20o to 932 oF) ??? ?8:1 10:1 ? 500 ?? 500 ??
红外测温仪及二次表现场使用 说明书
双波长红外测温仪 为了解决温度的测量问题，温度的自由选择问题，以及长期稳定的校准需要等，威廉姆森设计了双波长高温计，这使得威廉姆森温度的测量上远远超过了业界的其它测温产品，显示出威廉姆森显著的优势 传感器概述： 相对与单波长温度传感器，双波长红外测温仪的主要优点在于： ●对于难测量的物体（如灰色金属表面），红外测温仪采用自动 补偿的方法从而增加准确度。 ●目标大小小于传感器目标直径，如电线，或移动的目标等，它 也可以准确无误的测量。 ●目标在部分受到阻挡镜头模糊时，或干预媒体，如烟雾，灰尘， 和/或水喷雾，双波长红外测温仪仍然可以准确和可靠的测量
williamson 有两种类型的高温计的设计。双波长及双色彩设计。这两种温度测量技术是基于相同的物理原理主要涉及测量红外能量 在两个相邻的波长之间计算的比例通过这两项测量，确定温度。两者的设计不同点在于：双色彩设计采用了两个层次的红外探测器被称为“夹心探测器” ，而双波长技术采用“单一探测器”的设计（见图） 。 基于其独特的技术测量红外能量，双波长红外测温仪设计提供了一些优势。 一， 在恶劣的环境下更高的稀释信号因子。提高了传感器的控制能力，使它可以穿过脏的窗口或水喷淋，喷雾油，烟，和尘埃等。从而也提高了测量精度这使得它对被测物体表面的氧化物，熔融金属，有光泽的金属（低辐射）等都不会受到影响 ，包括应用目标大小小于传感器目标直径，如电线，或移动的目标等，它也可以准确无误的测量。 双波长 双色彩
二、可根据需要定制温度范围，测量目标的温度可以低至300 C 以 下 三、长期稳定的校准过程监测与控制等方面的应用，使得测量结果准 确无误。 红外测温仪现场连接方式按现场接线图连接 工作正常时LCD上应显示LO TEMP 红外测温仪工作基本原理
温度计的设计 一、设计内容和要求 本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个单片机数字温度计。其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。通过利用数字温度传感器DS18B20进行设计，能够满足实时检测温度的要求，同时通过LED数码管的显示功能，可以实现不间断的温度显示，并带有复位功能。 本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。 通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。根据实验要求实现测温范围在-55~128 o C的LED数码管显示。 本次设计的主要要求： （1）根据设计需要，选用AT89C51单片机为核心器件； （2）温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P0.0引脚相连； （3）显示电路采用8个LED数码管显示器接P1口并行显示温度值，数码管由P2口(P2.2~P2.3)选通，动态显示。 （4）给出全部电路和源程序。 二、课程设计的目的和意义 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有如下特点。⑴准确度高，⑵测量范围宽、灵敏度高，⑶测量速度快，⑷使用方便、操作简单，⑸抗干扰能力强，⑹自动化程度高，⑺读数清晰、直观方便。 数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。 三、课程设计的总体方案和思路 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单
红外测温仪使用指南 红外测温仪是一种非接触式测温仪器，通过吸收被测物体发出的红外辐射来测量其温度。可1秒快速测温，达到快速筛查体温异常的目的，并防止交叉传染。 [种类] ●红外人体表面温度快速筛检仪 (红外筛检仪) 多点测温图像识别追踪，适用于机场口岸、地铁、车站、码头、医院等人流密集的场合，用于体温异常人员的快速筛查。 ●红外体表温度计(红外额温计) 适用于企事业单位、住宅、社区等人流较少的场合，适合移动巡检，目前大量应用于防疫控制中。 ●红外耳温计 通过耳腔和鼓膜测量体温，适用于家庭、个人及严格消毒的医院非发热普通门诊。 [准确性] 红外耳温计＞红外额温计＞红外筛检仪 [使用须知] ●红外筛检仪 1、通电预热，与环境达到热平衡后再使用； 2、避免强电磁干扰，无较大的气流，环境条件应保持恒定，温度不应有较大变化； 3、当被测者来自与测量环境温度差异较大时，建议等候(5～10)分钟，两者达到热平衡后再测量为佳； 4、保持设备的探测镜头干净整洁，避免触碰损伤镜头，影响测量准确性。 ●红外额温计 1、使用前确认“体温”测量模式； 2、保持额温计在(16～35)℃之间工作，使用时应避免阳光直晒和环境热辐射,额温计、被测者和环境温度保持热平衡为佳； 3、额温计应垂直于额头中心、眉心上方，其距离按说明书规定的要求一般为3～5cm，如未说明的按照3cm距离测量，不能紧贴被测者额头； 4、被测者前额应无水迹、汗渍、无化妆品，无帽子、毛发等遮挡物； 5、严格按照使用说明书进行操作。
●红外耳温计 1、测量前保持耳道清洁，清理耳垢等污物； 2、测量时对准耳道和鼓膜中心位置，不偏不移； 3、耳温计须配备一次性卫生耳套使用，避免多人使用交叉感染； 4、严格按照仪器使用说明书进行操作。 [遇到红外额温计数值不准怎么办？] 1、确认是否选择“体温”模式； 2、防止额温计长时间暴露在低温环境，一般不超过3分钟，要采取适当保温措施； 3、测量多次取平均值，一般两次测量数据之差不超过0.3℃； 4、人员长时间在寒冷环境下会导致额温偏低，可转移至温暖环境中复测； 5、如出现较大误差或异常情情况时，可用玻璃体温计或电子体温计核查进行数据修正。 ●简易修正方法： 第一步：在相同环境条件下，同时用玻璃体温计(或电子体温计)和红外额温计测量多名健康人员的体温，可测量多次，分别记录玻璃体温计(或电子体温计)和红外额温计测量平均值，两者的差距为修正值； 第二部：使用红外额温计测量时，测量值加上修正值即为人员体温。 [温馨提示] 1、红外测温仪可用于初筛，一旦发现体温异常，应使用经玻璃体温计或医用电子体温计进行二次确认，作为诊断最终依据。 2、如发现红外测温仪数据误差大、示值重复性差、性能不稳定的，则建议停止使用，送计量技术机构校准，并结合校准数据使用，以减少测量误差。 3、测量前20～30分钟要避免剧烈运动、进食、喝酒、喝冷水或热水、冷敷或热敷。测量时须严格按照仪器使用说明执行。
温度计工作原理 看看屋里屋外，您会发现有许多设备，它们的作用就是测量温度的变化： 院子里的温度计可以告诉您外面多热或多冷。 厨房里的肉类和糖果温度计可以测量食物的温度。 加热炉里的温度计可以控制什么时候开关。 烤箱里的温度计可以保持设定的温度（热）。 冰箱里的温度计可以保持设定的温度（冷）。 药柜里的体温计可以准确测量一个小范围内的温度。 所有这些设备都在以某种方式测量温度。在本篇文章中，我们将了解现在使用的各种温度计技术及其工作原理。您还可以制作自己的温度计！ 球状温度计就是您可能从小就在用的玻璃温度计。这种温度计含有某种液体， 通常是水银。 球状温度计依据的是一个简单的原理，即液体的体积会随温度的变化而变化。 液体变冷时收缩，变热时膨胀，这一原理同样适用于气体，也是热气球的工 作原理。 您可能每天都会接触液体，但是您可能没有注意到，水、牛奶和食用油的体 积都会随着温度的变化而变化，这些变化是相当小的。所有的球状温度计都 使用一个大大的球和一根细细的管子来突出体积的变化。如果您自己动手做 一个球状温度计，您就会亲眼看到这一点。下面就是您需要的物品： 带不透水密封盖的玻璃罐或玻璃瓶，盖子应为金属或塑料制成的旋盖。 我用的是1360克的苹果酱罐。罐子必须是玻璃的，这样您挤压它时， 它的形状不会发生改变。 一把钻头，或一把锤子和一颗大钉子。 一些橡皮泥、油灰、填缝剂或口香糖。 吸管，约23厘米长，越细越好，最好是透明的。 一些食用色素（非必需）。 制作温度计： 1.在罐子盖上打一个孔，孔的大小应尽可能地接近吸管的直径。 2.将吸管的一端插入孔中，然后密封孔的四周，要用橡皮泥把盖子的内外两侧都密封 住。完成后，它看起来应该是下面这样的：
《传感器技术及应用》课程设计说明书 课设题目红外测温仪班级 姓名 学号 指导教师 时间
摘要 红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。它打破了传统的测温模式，并且具备不影响被测物体温度场、温度分辨率高、回应速度快、测量精度高、测量范围广、不受测温上限的限制、稳定性好和可同时测量环境温度和目标温度的特点，测量距离可达30米左右。 红外测温近年来在医疗、家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到广泛的应用。 本设计的红外测温仪系统是一种方便用户使用的温度测量工具，功能稳定，运行速度快，可以作为一个简易的非接触式体温测量计使用。系统能够实时检测、显示当前环境的温度信息并具备声光报警等功能。 本系统主要是采用MLX90614红外测温传感器和AT89C51单片机来实现的，单片机通过SMbus 方式与 LX90615 进行通信，将读出的温度数据进行处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度 关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，LCD1602液晶显示，AT89C51单片机 摘要 传统的接触式测温模式存在响应时间长、易受环境温度的影响等缺点。而红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不需与被测物体接触，具有不影响被测物体温度场、温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等特点，因此，设计一套红外测温仪。 设计的红外测温仪以AT89C51单片机为核心，红外测温传感器（MLX90614）在测量温度后，以SMbus方式与单片机进行通信，单片机读取温度数据并进行处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度。一旦温度超过设定阀值，立刻进行声光报警。 该红外测温仪具有功能稳定，运行速度快等特点。是一种便携式温度测量仪器。 关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，AT89C51单片机
红外测温仪操作使用法 1．操作测温仪 测温仪会在按下扳机或按下黄色键时打开。若连续8秒钟没有检测到活动，测温仪会自动关闭。测量温度时，将测温仪瞄准目标，拉起并保持扳机按下不动。松开扳机以保持温度读数。一定要考虑距离与光点尺寸比以及视场。激光仅用于瞄准目标物体。 1）找出热点或冷点 要找出热点或冷点，将测温仪瞄准目标区域之外。然后，缓慢地上下移动以扫描整个区域，直到找到热点或冷点为止。见图 5。 图5 找出热点或冷点 2）距离与光点尺寸 随着与被测目标距离（D）的增大，仪器所测区域的光点尺寸（S）变大。光点尺寸表示 90 % 圆能量。当测温仪与目标之间的距离为 1000 mm（100 in），产生 20 mm（2 in）的光点尺寸时，即可取得最大 D:S。见图 6。 图6 距离与光点尺寸
3）视场 要确保目标大于光点的大小。目标越小，则应离它越近。(见图7) 图7 视场 4）发射率 发射率表征的是材料能量辐射的特征。大多数有机材料和涂漆或氧化处理表面的发射率大约为。如果可能，可用遮蔽胶带或无光黑漆（< 150 ℃/302℉）将待测表面盖住并使用高发射率设置，补偿测量光亮的金属表面可能导致的错误读数。等待一段时间，使胶带或油渍达到与下面被覆盖物体的表面相同的温度。测量盖有胶带或油漆的表面温度。 如果不能涂漆或使用胶带，可使用发射率选择器来提高您的测量准确度。即使是使用发射率选择器，对带有光亮或金属表面的目标也很难取得完全准确的红外测量值。 5）用户设置操作 SET键:循环切换设置状态，循环次序为发射率设定锁定测量设定℃/℉选择设定正常测量。按黄色键可直接保存设置并退出。 6）发射率设定 此功能为改变发射率的值。 设定时“E=0.”字样闪烁。 单击▲递加，长按快速增加，当加到后停止。 单击▼递减，长按快速减少，当减到后停止。 可根据不同被测物体设置相应的发射率。请参见表2。表所列的发射率设置为对典型情况的建议。您的特定情况可能有所不同。 7）锁定测量设定 此功能设定锁定测量打开或关闭，锁定测量打开后，无需抠扳机仪表保持正常测量;锁定测量关闭后，用户抠住扳机仪表正常测量，放开扳机仪表自动保持测量结果。设定时屏幕下显示“SET”及“on”或“oFF”。单击▲/▼循环选择“on” /“oFF”。 8）℃/℉选择设定 此功能选择仪表显示℃或℉。 设定时屏幕下显示“SET”。 单击▲/▼循环选择“℃”/ “℉”。 9）HAL限值设定 此功能为设定高限值操作，测量时温度高过此值时连续蜂鸣报警。 按黄色键切换至屏幕下显示“HAL”字样，单击▲递增，长按快速增加，当
温度计的使用教案． 温度计的使用教案 【教学目标】 1、：知道温度的概念；知道温度计的工作原理及使用方法；能够使用温度计进行简单的测量。 2、过程与方法：通过动手制作简单的温度计，让学生体验科学探究的乐趣。 【教学方法】教师演示实验引导，学生实验探究。 【教学手段与准备】传统教学手段与多媒体教学相结合；若干只
烧杯、冷水、热水、温水、实验常用温度计、寒暑表、带玻璃管的小瓶。 【教学过程】 1、巧设实验、导入新课。 首先在讲台上放置冷、热、温三杯水，然后找一位学生走上讲台，先把两根手指分别放入热水和冷水中，一段时间以后，将手指取出然后同时放入温水中，我会问：两只手对温水的感觉相同吗?让学生描述自己的感受。接着我会追问：凭感觉判断温度可靠吗？要想准确知道物体的温度该怎么办呢？这样很自然的导入课题——温度计。 2、启发思维、新课教学。 首先我会向学生展示冬季与夏季的图片，启发学生思考为什么在夏季和冬季会感到热和冷呢？为何有如此大的差别呢？学生根据生活经 验会很容易回答：因为温度不同。进而我会引导学生总结得出温度的概念及其单位。温度——物体的冷热程度；单位:摄氏度(℃)。接下来让同学们说一说生活中常见的温度值，比如人体的正常体温、沸水的温度、冰水混合物的温度等等。随后给学生讲解摄氏温度的相关知识，包括0C和100C的具体规定，以及0到100摄氏度之间刻度的划分，为后面的自制温度计铺平了道路。掌握了温度的概念，接下来是我新课教学中的重点部分——温度计。为了培养学生动手、动脑的能力，我将带领学生自制温度计。学生在我的引导下积极讨论，大胆尝试，像发明家一样研制温度计，体验发明创造的无穷乐趣。学生在制作过程中深刻的理解了温度计的构造及其原理，从而掌握重点，
红外线测温仪使用方法及技巧 要想在使用红外线测温仪中更得心应手，我们还要注意一些使用时的方法： 1、红外线测温仪是不能透过玻璃进行测量温度，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外线温度读数。但是可通过红外线窗口测温。红外线测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。 2、红外线测温仪只能测量物体的表面温度，不能测量其内部温度。 3、要仔细定位热点，发现热点，用它瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动直至确定热点。 4、我们在使用时，要注意环境条件：烟雾、蒸汽、尘土等。它们均会阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。 5、使用红外线线测温仪时，还要注意环境温度，如果它突然暴露在环境温差为20度或更高的情况下，允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。 在使用红外线测温仪测量温度时，被测物体发射出的红外线能量，通过红外线测温仪的光学系统在探测器上会转换为电信号，该信号的温度读数显示出来，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、到光斑的距离和光斑的位置。发射率，所有物体会反射、透过和发射能量，只有发射的能量能指示物体的温度。当红外线测温仪测量表面温度时，仪器能接收到所有这三种能量。所以，所有红外线测温仪必须调节为只读出发射的能量。测量误差通常由其它光源反射的红外线能量引起的。有些红外线测温仪可改变发射率，多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。其它仪器为固定的予置为的发射率。该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度，就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。使胶带或漆达到与基底材料相同温度时，测量胶带或漆表面的温度，即为其真实温度。距离与光斑之比，红外线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，光学分辨率定义为红外线测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比(D:S)。比值越大，红外线测温仪的分辨率越好，且被测光斑尺寸也就越小。激光瞄准，只有用以帮助瞄准在测量点上。红外线光学的最新改进是增加了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。视场，确保目标大于红外线测温仪测量时的光斑尺寸，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2倍于光斑尺寸。 非接触式红外测温技术近十年来得到不断发展，除了传统的钢铁行业炼钢高温和化工行业有毒环境外，已在许多领域得到普遍应用，红外线测温仪的适用范围不断扩大，在产品质量控制和监测、设备故障诊断以及节约能源等方面发挥着重要作用。红外线测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具。
2 附件红外测温仪使用指南 红外测温仪是一种非接触式测温仪器，通过探测被测秒测温，达到物体发出的红外辐射来测量其温度。最快1 快速筛查体温异常的目的，并防止交叉传染。种类][(红外热成像筛检仪)红外人体表面温度快速筛检仪●多点测温图像识别追踪，适用于机场口岸、地铁、车站、码头、医院等人流密集的场合，超温报警用于体温异常人员的快速筛查。 红外体表温度计（红外额温计）●适用于企事业单位、住宅、社区等人流较少的场合，易于便携适合移动巡检，目前大量应用于防疫控制中。红外耳温计● 通过耳腔和鼓膜测量体温，适用于家庭、个人及严格消毒的医院非发热普通门诊。 ] 准确性[- 1 - 红外耳温计＞红外额温计＞红外筛检仪] [使用须知●红外热成像筛检仪1、通电预热，与环境达 到热平衡后再使用；、避免强电磁干扰，无较大的气流，环境条件应保持2 恒定，温度不应有较大变化；、当被测者来
自与测量环境温度差异较大时，建议等3 5候（～10）分钟，两者达到热平衡后再测量为佳；、保持设备的探测镜头干净整洁，避免触碰损伤镜4 头，影响测量准确性。●红外额温计1、使用前确认“体温”测量模式；）℃之间工作，使用时应避16～35、保持额温计在（2额温计、被测者和环境温度保持,免阳光直晒和环境热辐射热平衡为佳；- 2 - 、额温计应垂直于额头中心、眉心上方，其距离按说3，如未说明的按照明书规定的要求，一般为（）cm3～5 3cm距离测量为佳，不能紧贴被测者额头；、被测者前额应无水迹、汗渍、无化妆品，无帽子、4 毛发等遮挡物；、严格按照使用说明书进行操作。5红外耳温计● 1、测量前保持耳道清洁，清理耳垢等污物； 2、测量时对准耳道和鼓膜中心位置，不偏不移；、耳温计须配备一次性卫生耳套使用，避免多人使用3 交叉感染；、严格按照仪器使用说明书进行操作。4 ] [遇到红外额温计数值不准怎么办？、确认是否选择“体温”模式，以及是否还有足够电1 量；- 3 - 32、防止额温计长时间暴露在低温环境，一般不超过分钟，要采取适当保温措施；、测量多次取平均值，一般两次测量
5种常见温度计的工作原理（动图） 介绍以下五种常见的工业用温度计：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。 液体膨胀式温度计 液体膨胀式温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制造而成的。最常见的为玻璃管液体温度计，它利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。由液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分组成。液体可为：水银、酒精、甲苯等。 图：玻璃管液体温度计 使用玻璃管液体温度计时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标尺。 固体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计利用两种线膨胀系数不同的材料制成。常见的类型有：杆式温度计（一般采用膨胀系数较大的固体材料构成），双金属片式温度计（它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成）。
固体膨胀式温度计具有结构简单、可靠的优点，但精度不高。 压力式温度计 压力式温度计是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质，通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。压力式温度计的工作介质可以是气体、液体或蒸汽。 压力式温度计简单可靠、抗震性能好，具有良好的防爆性，故常用在飞机、汽车、拖拉机上，也可用它做温度控制信号；这类温度计动态性能差，示值的滞后大，不能用于测量迅速变化的温度。 热电偶温度计
热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。 根据热电偶的材质和结构不同，可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。 热电阻温度计 随着温度的升高，导体或半导体的电阻会发生变化，温度和电阻间具有单一的函数关系，利用这一函数关系来测量温度的方法，即为热电阻测温法，用于测温的导体或半导体被称为热电阻。 图：三线制热电阻温度计 测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。热电阻引线有两线制、三线制和四线制3种。
红外测温仪技术方 案 1
红外测温仪 技 术 方 案 北京市科海龙华工业自动化仪器有限公司 01月19日 一．概述 1、设备名称和型号： 1）设备名称：红外测温仪
2）设备型号：WFD-600-GZ 2、测温仪表简介： WFD-600-GZ系列红外测温仪是一种智能化、高精度、非接触式数字显示测温仪表，具有测温速度快、使用寿命长等优点。它利用被测物体的红外辐射能量精确测量物体的温度，测量距离与被测目标的大小成正比。仪表显示读数直观，可配置各种接口、性能稳定、操作简单，安装与调整方便。 WFD-600-GZ型红外测温仪,是可根据用户需要定做不同温度段的测温仪，测温仪具有较高的灵敏度，测斑适中。同时根据现场需求，设备配有冷却装置，能够快捷、安全、稳定的测量被测物温度。 二．技术指标 1、供电电压：交流220V供电，50Hz，20W或 24V/DC 2、测温范围： 900～℃ 3、输出信号：4-20mA和RS485标准信号 4、测量精度：±1％满量程 5、重复精度：±0.2％满量程 6、响应时间：＜1秒（根据现场条件可调整） 7、距离系数：L/D=100 8、显示方式：4位LED发光数码管显示平均值、峰值、实时值（选其中一 种） 9、温度分辨率：1℃ 10、工作波长：0.7～1.1μm或1.1～1.7μm
11、辐射系数：0.1～1.0连续可调 12、气源压力：0.2～0.6MPa 13、气源流量：4～6m3/h 14、使用环境：见表一 表一使用环境参数 15、重 三．技术特点 1、具有光学瞄准系统，采用固定焦距加分划板瞄准，能够方便找到被测 目标确保测量位置准确。 2、红外测温仪探头自身耐环境温度达90℃，这就大大延长了使用寿命。 3、显示方式具有实时值、平均值、峰值和自动环境温度补偿。 4、电路采用8位单片机作中央处理器并采用CMOS电路，使整机工作电流 小，工作稳定可靠。 5、输出接口：4-20mA(对应范围可设定)连接到PLC或RS485信号连接大屏 幕显示器。 6、红外测温系统结构简单，由红外探头、信号处理器、信号电缆组成。 7、设计成分体结构，避开高温区，维修调试方便。 8、测温探头带有气源冷却装置，减少物镜灰尘，保证测量精度。 9、红外测温探头工作在短波段，对窗口污染有较好的适应性，窗口透过 率降低36%，测温示值仅降低4%。