MLX90601系列红外测温模块的原理及应用
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红外测温模块的原理及应用1. 红外测温模块的原理红外测温模块是一种通过红外辐射技术来测量温度的设备。
它利用物体对红外辐射的吸收能力与其温度成正比的特性,通过测量物体发出的红外辐射能量来确定物体的温度。
1.1 基本原理红外测温模块通常由红外传感器、信号处理器和显示器等组成。
红外传感器负责接收物体发出的红外辐射,将其转化为电信号。
信号处理器将电信号经过处理后转化为温度数值,并发送给显示器显示出来。
1.2 温度测量原理红外测温模块利用物体对红外光吸收的特性来测量其温度。
温度高的物体通常会辐射出更多的红外辐射能量,低温物体则辐射能量较少。
红外传感器能够接收到物体发出的红外辐射,通过测量红外辐射的强度来估算物体的温度。
2. 红外测温模块的应用红外测温模块具有非接触、快速、精确等特点,因此被广泛应用于各个领域,以下列举了几个常见的应用场景:2.1 工业领域•温度监控:在工业生产过程中,使用红外测温模块可以实时监测设备的温度,及时发现异常情况并采取相应的措施,以保证设备的正常运行。
•金属加热:红外测温模块可以用于金属加热过程的控制,通过监测加热物体的温度,调节加热功率和时间,实现对金属加热过程的精确控制。
•焊接检测:利用红外测温模块可以对焊接过程中的温度进行实时监测,确保焊接质量和产品的稳定性。
2.2 医疗领域•体温测量:在医疗机构中,通过红外测温模块可以快速测量患者的体温,非接触式的测量方式更加卫生,并且可以减少交叉感染的风险。
•热成像诊断:红外测温模块可以用于医学上的热成像诊断,通过测量人体表面的温度分布,可以分析出体表部位的病理情况,并提供诊断依据。
2.3 安防领域•温度告警:在安防监控系统中,使用红外测温模块可以监测特定区域的温度,一旦温度超过设定的阈值,系统会自动发出告警信号,以便及时采取措施。
•热成像监控:利用红外测温模块可以实现对周围环境的热成像监控,通过检测物体的热辐射,可以判断是否有人或物体进入受控区域,及时发现安全隐患。
MLX90640红外热成像仪测温传感器模块PC端操作教程河北稳控科技MLX90640 红外热成像仪测温传感器模块PC端操作教程1.驱动程序安装本设备没有自带显示设备(屏幕),若要进行实时图像查看或者参数修改需要连接到计算机或者手机,并由对应的工具软件完成上述工作。
若要连接到计算机,则需要预先安装 USB 驱动程序,若要连接到手机,则直接使用 APP 程序即可(无需安装驱动程序)。
计算机安装驱动程序的步骤如下:(1)双击“驱动程序CH341SER”文件夹内的 SETUP.exe 文件弹出“驱动安装” 对话框,点击【安装】按钮,稍候弹出“驱动安装成功” 提示框,表示驱动安装完成,点击【确定】关闭驱动安装窗口。
(2)将本设备插入计算机USB 接口,计算机右下角弹出发现新设备以及设备安装成功的提示信息,右键点击“我的电脑-属性-设备管理器”,在“端口(COM 和LPT)”中查看是否有“USBSERIAL CH340(COMx)”, COMx 表示红外成像仪对应的端口名称。
2.与计算机工具软件 IFD_Tool 连接(1)运行程序计算机软件 IFD_Tool 无需安装,直接运行即可。
双击“计算机工具软件”文件夹内的 IFD_Tool.exe 文件运行程序,主界面如下所示。
(2)连接端口在设备已经与 USB 接口连接状态下,点击主界面左上角的【端口】下拉框中选择5.1 小节中的COMx 端口名称,【参数】下拉框选择460800,点击【连接端口】按钮,若一切正常,主界面右侧会显示出实时的红外图像。
若5 秒后仍未显示实时图像,可尝试点击【读取校正参数】按钮。
3.运行流程与工具界面操作说明(1)设备运行流程设备上电后,迅速完成初始化(约500ms),并开始从数字接口不断输出实时数据,上拉机工具软件接收到实时数据后进行解析、计算、显示。
(2)操作界面说明以下以计算机工具界面为例说明各种操作以及设备参数。
提示:当鼠标移动到界面上的不同控件时均有对应的说明提示,以下内容也可以界面中实时获取。
非接触式温度计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与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MLX90614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,LCD12864液晶显示,AT89C51单片机摘要I目录II一、系统方案设计1二、硬件电路设计22.1单片机最小系统电路设计2最小系统电路22.1.2 晶振和复位电路22.2 传感器电路设计42.2.1 MLX90614红外测温传感器介绍42.2.2 MLX90614传感器电路52.3 液晶显示电路设计52.3.1 LCD液晶显示介绍5三、系统软件设计73.1 红外测温模块设计7四、整体电路原理图9五、程序设计9一、系统方案设计本系统采用51单片机为核心,用红外温度传感器MLX90614数据采集,数据经单片机处理后送LCD显示。
该设计主要有三大模块组成、红外温度采集模块、单片机最小系统模块、LCD显示模块。
系统整体框图如1.1:图1.1 系统整体框图二、硬件电路设计2.1单片机最小系统电路设计2.1.1最小系统电路该系统是以AT89C51单片机为核心器件,其模块的工作原理是:加载相应程序的AT89C51单片机把红外测温模块传来的数据LCD液晶显示。
红外测温仪的技术及原理测温仪是如何工作的红外测温仪的技术及原理红外测温仪是检测和诊断电子设备故障的有效工具。
红外测温仪的技术及原理无异议的理解为其精准明确的测温。
当由红外测温仪测温时,被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号,该信号的温度读数显示出来,有几个决议精准明确测温的紧要因素,较为紧要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。
发射率,全部物体会反射、透过和发射能量,只有发射的能量能指示物体的温度。
当红外测温仪测量表面温度时,仪器能接收到全部这三种能量。
因此,全部红外测温仪必需调整为只读启程射的能量。
测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。
有些红外测温仪可更改发射率,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0.95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,光学辨别率定义为红外测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比(D:S)。
比值越大,红外测温仪的辨别率越好,且被测光斑尺寸也就越小。
激光瞄准,只有用以帮忙瞄准在测量点上。
红外光学的较新改进是加添了近焦特性,可对小目标区域供应精准明确测量,还可防止背景温度的影响。
视场,确保目标大于红外测温仪测量时的光斑尺寸,目标越小,就应离它越近。
当精度特别紧要时,要确保目标至少2倍于光斑尺寸。
红外线测温仪应用广泛,大到各种工业,小到我们的日常生活都需要应用。
可能很多人对这个红外线测温仪这个产品都知道,对于操作或者是问题总会有疑问,那么下文通过6点让大家了解一下影响测量精度的因素:1、测量角度为了保证测量精准,仪器在测量时应尽量沿着被测物体表面的法线方向(垂直于被测目标表面)进行测量。
红外测温仪的原理及应用介绍红外测温仪的原理红外测温仪是基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
根据热力学第二定律,每个物体在温度为T时都会发射红外线,这些红外线的波长和发射强度随着温度的升高而增加。
因此,如果我们能够测量红外线的波长和强度,就可以确定物体的温度。
现代红外测温仪是利用一种叫做热电偶的技术来测量物体的温度。
热电偶是由两种不同的金属制成的导线,在两端连接成一个回路。
当热电偶的两端处于不同温度时,就会产生一个由电势差引起的电流。
这个电势差的大小与两端之间的温度差有关。
因此,我们可以用热电偶来测量物体表面和环境之间的温度差,从而推断物体的温度。
红外测温仪的应用红外测温仪广泛应用于各种领域,例如:工业制造红外测温仪在工业领域中的应用很广泛,例如测量机械设备的运行温度、检测高温炉炉墙和管道等。
环境监测红外测温仪也可以用于环境监测,例如检测地表温度、森林火灾等。
医疗保健红外测温仪也可以用于医疗保健,例如测量病人体温、检测病人的动脉和静脉等。
建筑施工在建筑施工中,红外测温仪可以测量材料表面的温度,例如测量混凝土的硬化过程、检测建筑物中的水分等。
农业种植在农业种植中,红外测温仪可以测量植物表面的温度,例如测量植物吸收的阳光能量和冷却速率,以便更有效地管理温室环境和农田作物。
结论红外测温仪是一种基于物体发射红外线的原理进行温度测量的仪器。
由于其精度高、测量速度快、便携性好等优点,它在各个领域都有着广泛的应用,从农业种植到工业加工,从医疗保健到环境监测,都有着它的身影。
随着技术的不断发展,相信红外测温仪的应用范围和精度等方面也会越来越好,使其在越来越多的领域中发挥重要作用。
红外测温仪工作原理测温仪是如何工作的红外测温仪工作原理红外测温仪的测温原理是将物体(如钢水)发射的红外线具有的辐射能转变成电信号,红外线辐射能的大小与物体(如钢水)本身的温度相对应,根据转变成电信号大小,可以确定物体(如钢水)的温度。
红外测温仪选型主要看它仪器测试温度和物距比。
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。
物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。
因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为 1 。
但是,自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体,为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。
所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。
因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。
该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于 1 的数值之间。
根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的主要因素在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
红外测温仪的分类原理和应用简述为什么在我的应用中应当使用红外线高温计测量温度?在常规传感器无法使用的应用中,用户可以使用红外线高温计测量温度。
具体来说,在测量运动物体(如滚轮、运动设备或测量温度。
具体来说,在测量运动物体(如滚轮、运动设备或压)而需要进行非接触式测量的情况下、或者距离过远的情况下、或者待测量温度太高使热电偶或其它接触式传感器无法测量的情况下,都应该使用红外线高温计。
在选择红外线高温计时,应当针对我的应用考虑哪些因素?有关任何红外线高温计的重要考虑因素均包括视场(目标的尺寸和距离)、待测量表面的类型(有关发射率的考虑因素)、光谱响应(对于大气效应或透射过表面)、温度范围和安装方式(手持式或固定安装式)。
其它考虑因素包括响应时间、环境、安装限制、观察孔或观察窗使用以及需要的信号处理。
视场视场有何意义?为何视场很重要?视场指仪器工作的视场角,由仪器的光学器件决定。
若要获得精确的温度读数,被测量目标应该占满仪器的视场。
由于红外线器件确定视场内所有表面的平均温度,那么如果背景温度与物体温度不同,就会出现测量误差大多数通用指示器的焦距介于20" ~ 60"之间。
焦距是最小测量光斑出现的点。
例如,仪器的距离与光斑直径比为120:1,焦距为60",则60"处的最小光斑直径为0.5"。
短焦仪器的焦距通常为0.1 ~ 12",而长焦仪器使用焦距可以达到大约50'。
许多长距离或小光斑直径的仪器还带有瞄准镜,以便改善对焦。
大多数仪器都有视场图,可帮助估算特定距离处的光斑直径。
发射率什么是发射率,发射率如何与红外线温度测量联系起来?发射率定义为某个物体在给定温度下辐射的能量与理想辐射体或黑体在相同温度下辐射的能量之比率。
黑体的发射率是1.0。
或黑体在相同温度下辐射的能量之比率。
黑体的发射率是1.0。
所有发射率值都在0.0 ~ 1.0范围内。
2008年第2期仪表技术与传威器I璐嘶nt’I镜hIliq呲觚dSens叫2008No.2基于MLX90601C的红外测温仪吴永宏1,高峰2(1.中南大学机电工程学院,湖南长沙4l∞∞;2.吐哈石油录井工程公司,新疆哈密8粥202)摘要:介绍了一种红外测温仪,该测温仪基于红外测温模块MD㈣lC,具有高测量精度、液晶显示和数据存储、语音播报功能,并带有RS一232数据接口,可以将测得的数据发送到PC.分析了红外测温原理和影响红外测温精度的因素,介绍了Mu(9060lc的特性与结构,内部寄存器及其功能,介绍了MD㈣lc内部温度数据的存储格式及读取方式。
分析了sPI串口的读写操作时序。
设计了单片机控制MD【9060lC的SPI接口电路、语音播报电路和液晶显示电路、RS一232接口电路,编写了测温仪的软件程序。
关键词:红外测温仪;MLX90601C;SPI接口;单片机中图分类号:TH703;。
I睨16文献标识码:A文章编号:1002一1841(2008)02—0009—03IIIfraredThe咖伽eterBasedonMLX90601CwuY∞g-hoIl91,GAOFen矿(1.CoⅡe妒0fM∞hanic砒and础e曲疃cmEngin神咖g,Cen仃aIS伽tlIUniversity,(=h柚擎h4l∞昭,CMm;2.Tuhnl仃ol鲫mMudL‘嘈癣ngEn粤:ineeringC伽叩柚y,H鲫m8嬲2蛇,Chi】阻)Ah协nct:Ani商阻redtIl锄锄et盱ba8ed∞MLX901601C啪8in蜘0duced,wKchc蚰me∞u她们cur毗ely,di叩laytempem.t叭byLcD,bmadc∞ttempemt啪,8t呲d池鲫dco姗uIIicalewitllPCbyRS-232datainte血ce.ne皿ncipleofi曲aredm嘲llrirIgtempem嘶andmefac啪硪bctm朗眦riIlgprecisi∞we坤粕alyzed.Immducedtllefeatu嘲锄dco瓶gurati∞,tllereg-i8te璐0f锄dit8fIlncti∞80fMu(90601C.Pr髓emedtl地嘣“TIg£唧at锄dmadiIIgmetIlodofthetempeL咖咒datainMD(90601C.AIlalyzedco咖unieati蚰pmtocolofsPIinte血∞.D鹪i印edtl地inte血cecircuitconnDⅡedbytIIesindechipMLx9060lC,也ebm8dc∞tiIIg舳ddi8playillgcircui协,蚰dt}坨circIIitofRS一232i砷}rf如e.nepm鲫loftIlei血埘edthe彻omet盱w鹪d髓i印ed.Keywords:i曲急Dedd地咖omet凹;MU【9060lC;SPIin锄矗∞;8iIlglechip1红外测温原理红外测温的基本原理为斯蒂芬一彼尔兹曼定律。
红外线测温仪的理论原理和应用摘要:测量温度的方法有很多种,温度计大致可以分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表两类。
其中接触式的有我们熟悉的液体式温度计,热电偶式温度计和热电阻式温度计等等。
关键词:红外线测温辐射光纤众所周知,温度是供热,供燃气,通风及空调系统中最重要的参数之一。
尤其在热工测量过程中,温度的精准程度往往是决定实验成败的关键。
因此,一个精确度高的测温仪器在工程中是必不可少的。
因此本文就温度测量工具中的红外线测温仪的原理及应用进行一些介绍。
一,红外测温的理论原理在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75µm~100µm的红外线。
他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。
说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。
根据这个关系可以得到图1的关系曲线,从图中可以看出:(1)随着温度的升高,物体的辐射能量越强。
这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。
(2)随着温度升高,辐射峰值向短波方向移动(向左),并且满足维恩位移定理,峰值处的波长与绝对温度T成反比,虚线为处峰值连线。
这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处。
(3)辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强,测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。
二,红外线测温仪的原理红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。
两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。
MLX90601系列红外测温模块的原理及应用
1 引言一般来说,测温方式可分为接触式和非接触式,接触式测温只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度,所以响应时间长,且极易受环境温度的影响;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,不与被测物体接触,具有不扰动被测物体温度分布场,温度分辨率高、响应速度快、测温范围广,稳定性好等特点,近年来在汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。
2 测温原理概述PWN 的全称是Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)即
通过调节脉冲的周期、宽度,以达到变压、变频的目的,数字式脉宽调制方式中,数字是控制信号,通过改变高低电平数的比值达到改变占空比的目的,PWM 控制电路在开关稳压电源、不间断电源(UPS)以及直流电机调速,交
流电机变频调速等控制电路中有着广泛应用。
SPI(Serial Peripheral Interface)是Motorola 公司提出的一个同步串行外设接
口,容许CPU 与各种外围接口器件以串行方式进行通信、交换信息,即可以
提高传输速度也可以减小器件的资源占用,另外即使在没有SPI 接口的单片机上也可利用软件进行模拟。
Melexis 公司生产的MLX90601 系列测温模块是应用非常方便的红外测温装
置,其所有的模块都在出厂前进行了校验,并且可以直接输出线性或准线性信号,具有很好的互换性,免去了复杂的校正过程。
该模块以MLX90247 热电元件作为红外感应部分。
输出是被测物体温度
(TO)与传感器自身温度(Ta)共同作用的结果,理想情况下MLX90247 输
出电压为:
其中温度单位均为Kelvin,a 为仪器常数。