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word本科生课程论文论文题目红外光电测距系统设计课程名称光电系统设计学生某某谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号201211911309、10、11、12所在学院理学院所在班级电科1123班指导教师汤照目录第一章绪论11.1 红外线概述11.2 红外传感器的分类11.3 红外传感器的应用21.4 AT89C52单片机概述31.5 MCP3001简介6第二章红外测距的工作原理与基本结构82.1 红外测距传感器简介82.2 红外线测距的工作原理82.4红外测距传感器接线102.5 红外测距系统的基本结构10第三章红外测距的硬件设计113.1 红外测距的实现构想113.2 系统硬件结构电路图123.3 各硬件电路设计123.3.1 复位电路123.3.2 时钟电路133.3.3 A/D转换电路143.3.4 LCD显示电路14第四章红外测距的软件设计154.1 系统软件结构框图154.2 软件程序设计164.3 源代码16第五章仿真测试215.1系统的软件的调试仿真21第六章 PCB图及元器件清单226.1 PCB图236.2 元器件清单23第七章课程设计任务分工及个人心得体会247.1任务分工247.2 设计心得体会24第一章绪论1.1 红外线概述红外辐射俗称红外线，又称红外光，它是一种人眼看不见的光线。
但实际上它和其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。
任何物体，只要它的湿度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。
它的波长介于可见光和微波之间。
红外辐射的物理本质是热辐射。
物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。
研究发现，太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在红外辐射的频率X围内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。
目前红外发射器件（红外发光二极管）发出的是峰值波长0.88uM~0.94uM之间的近红外光，红外接收器件（光敏二极管、光敏三极管）的受光峰值波长为0.88uM~0.94uM之间，恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配。
火焰检测探头原理
火焰检测探头采用的原理是红外线热辐射识别技术。
该技术是基于火焰产生的热辐射的特殊性质，通过测量火焰的辐射能量来判断是否存在火焰。
首先，火焰是由高温下的燃烧所产生的。
燃烧过程中，火焰会散发出可见光和热辐射。
其中，热辐射主要是指在红外光谱范围内的辐射。
火焰检测探头内部配备有红外线传感器，该传感器可以感知到红外线辐射的能量。
当火焰存在时，火焰会发出一定强度的红外辐射能量。
火焰检测探头通过测量接收到的红外辐射能量的变化来判断是否存在火焰。
当没有火焰存在时，探头接收到的红外辐射能量非常微弱。
而当有火焰存在时，火焰产生的红外辐射能量会大幅增强。
探头会将接收到的红外辐射能量与预设的阈值进行比较。
当接收到的红外辐射能量超过阈值时，探头会发送信号给控制系统，以触发相应的火警报警。
通过红外线热辐射识别技术，火焰检测探头可以实现对火灾的快速检测和报警。
该技术灵敏度高，能够及时准确地发现火焰，提高了火灾安全性能。
超高温FTIR光谱发射率测量系统的线性度分析王宗伟;戴景民;何小瓦;杨春玲【摘要】为研究航天领域特种材料高温区域的光谱辐射特性,建立了基于傅里叶光谱仪的超高温光谱发射率测量系统.系统线性度是发射率测量精度的保证,通过测量多温度点黑体辐射的光谱信号,采用多温度点线性拟合方法求得每个光谱点的光谱信号值与黑体光谱辐射亮度的函数关系式,并结合仪器线性度测量理论,建立了光谱发射率测量系统的线性度测量方法.实验测量了黑体温度范围1 000～2 000℃和光谱范围3～20 μm的光谱辐射信号,求得波长λ=4 μm的理论直线与测量光谱值的线性关系.实验表明,仪器在4～18μm光谱范围响应较好,除CO2强吸收光谱区域,仪器的光谱线性度均优于1％.当测量系统线性度一定时,温度越高,光谱误差对发射率的影响越小.评定光谱发射率测量系统的线性度有利于剔除个别温度点光谱扰动带来的误差.%To study thermal radiation properties of special materials at high temperature in aerospace fields, the ultrahigh temperature spectral emissivity measurement system with Fourier spectrometer has been established. The linearity of system is the guarantee of emissivity measurement precision. Through measuring spectral radiation signals of a blackbody source at different temperatures, the function relations between spectral signal values and blackbody spectral radiation luminance of every spectrum points were calculated with the method of multi-temperature and multi-spectrum linear fitting. The spectral radiation signals ofblac kbody were measured between 1 000℃ and 2 000℃ in the spectral region from 3 to 20μm. The linear relations between spectral signal and theory line at wavelength of 4μm were calculated and introduced. Thespectral response is well good between 4 and 18 μm, t he spectral linearity are less than 1% except CO2 strong absorption spectrum regions. The results show that when the errors of measured spectrum radiation and linear fitting theory lines are certain, the higher the temperature, the smaller the spectral errors on emissivity. The linearity analysis of spectrum response is good at eliminating errors caused by individual temperature' disturbance to the spectra.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】4页(P313-316)【关键词】热辐射特性;光谱发射率;线性度;超高温;傅里叶光谱仪【作者】王宗伟;戴景民;何小瓦;杨春玲【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001;航天材料及工艺研究所,北京100076;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TK39材料的光谱发射率是表征材料表面光谱辐射特性的重要热物性参数。
热探测器工作原理热探测器是一种能够响应热辐射的传感器，广泛应用于各种温度测量和监控场合。
以下是热探测器的工作原理及其涉及的主要技术：1. 热敏电阻：热敏电阻是一种利用金属氧化物制成的温度传感器。
当温度变化时，其电阻值会发生变化。
通过测量电阻值，可以推算出温度。
2. 红外辐射：热探测器通常设计为对红外辐射敏感。
红外辐射是热物体发出的电磁波，其波长与物体温度有关。
热探测器通过吸收红外辐射并转换为可测量的电信号来工作。
3. 温差电效应：某些材料在温度差下会产生电压。
温差电效应就是利用这个原理，将热电偶（由两种不同的导体构成）一端置于高温环境中，另一端置于低温环境中。
由于高温和低温之间的温度差，热电偶会产生电压，这个电压与温度差成正比。
4. 热释电效应：某些材料在温度变化时会产生电荷。
当这些材料受到红外辐射加热时，它们会产生电荷，这些电荷可以被收集并转换为电信号。
这就是热释电效应。
5. 热电偶效应：当两种不同的导体接触并存在温度差时，会产生电动势。
这就是热电偶效应。
热电偶是热探测器中常用的元件，用于测量温度差。
6. 光电转换器：某些热探测器使用光电转换器来检测红外辐射。
光电转换器将红外光转换为电信号，然后对这些信号进行处理以确定温度。
7. 信号处理电路：热探测器的输出通常需要经过信号处理电路的处理，以便提取有用的温度信息。
信号处理电路可以包括放大器、滤波器、模数转换器等组件，用于改善信号质量并转换为计算机或其他设备可以理解的格式。
通过以上技术，热探测器能够实现高灵敏度、高分辨率的温度测量，并且能够在各种恶劣环境下稳定工作。
这些技术广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
高性能测温仪工作原理
高性能测温仪通常基于光学原理进行温度测量。
其工作原理如下：
1. 辐射热量：所有物体都以电磁波的形式辐射热量。
热量的强度和波长取决于物体的温度。
温度越高，热量辐射就越强且波长越短。
这种辐射被称为黑体辐射。
2. 热辐射检测：高性能测温仪使用一个探测器来检测物体发出的热辐射。
常见的探测器包括热电偶、半导体传感器和红外线探测器。
3. 红外测量：高性能测温仪通常使用红外线来测量物体的温度。
红外线是一种电磁波，具有较长的波长。
红外线能够通过透明的介质，如大气气体和玻璃。
4. 探测信号处理：当物体发出热辐射时，高性能测温仪的探测器将其转换成电信号。
然后，通过对信号进行处理和分析，仪器可以确定物体的温度。
5. 红外成像：一些高性能测温仪还具有红外成像功能，可以实时显示温度分布图像。
这些测温仪使用红外相机来采集物体的热辐射，并将其转换成可视化的热像。
总结起来，高性能测温仪利用物体的热辐射特性进行温度测量。
通过探测器将热辐射转换成电信号，并经过信号处理和分析，可以准确测量物体的温度。
红外辐射测量系统外场标定方法及飞行目标亮度反演方法禄晓飞;盛捷;赵慧【摘要】对于外场红外辐射特性测量设备，标定建立了输出灰度和输入能量之间的对应关系。
通过构建中心红外系统外场标定体系，分析了直接扩展源标定、间接扩展源标定、小面元黑体近距离成像标定的能量传递过程、标定试验过程以及3种标定方法得到的系统响应度和系统底灰度的物理含义，指出了它们的相同和不同之处，进行了一致性分析。
给出了采用标定数据计算飞行目标亮度的方法并提出了中距离外场红外辐射测量实验方法，对大气透过率软件和标定方法进行验证。
%For outdoor infrared device, the calibration process establishes the relationship between input energy and output gray. This paper constructs the outdoor calibration system of infrared device, analyzes the energy transporting process of calibration by collimator, calibration by near blackbody, calibration by overlap blackbody, and demonstrates the process of calibration. By analyzing the physical meaning of calibration parameters, this paper points out the same aspects and different aspects of system response,based on which the method of computing luminance of aircraft is proposed. Also this paper proposes the method of measuring blackbody with middle range, which can be applied to validate the atmospheric transmittance and method of calibration.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P154-160)【关键词】外场标定;平行光管;小面源黑体;幅亮度;大气透过率【作者】禄晓飞;盛捷;赵慧【作者单位】酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉 732750;酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉 732750;酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉 732750【正文语种】中文【中图分类】TN216随着反导武器技术的快速发展，飞行器突防性能越来越受到重视，对飞行器突防性能综合评估的要求也越来越高[1]。
