用此法测温度T即为物体辐射温度,它是测量波长从零到无限大整个光谱范围物体总辐射功率所测温度。
三、系统结构图
为实现红外测温仪自动化和智能化,采用如图1所示结构。
(1)采用步进电机控制机械云台结构,适应了工业系统远程遥控、无人值守发展要求。这一装置可上位机远程遥控,自动将测温系统对准被测目标,实现全方位360°自由转动及上下俯仰角度调整,并可将特定测温点位置存储单片机里,实现对该测温点记忆功能,下一次对该点能自动测温;
(2)加上CCD结构可以将被测点及周围图像用监视器显示出来,调整其焦距把远距离小目标 点拉近,用可视方法提高光学系统与测温点对准度,提高测温精度,同时便于提高系统智能化及功能拓展;
(3)信号处理结果可以网络传输,进行远程测温或集中处理,利用实时监控及中央控制。
四、系统关键技术
1、光学系统设计
光学系统起到收集红外辐射并将其聚焦到红外探头上作用,红外信号相对来说比较微弱,光学系统所收集到红外信号大小直接影响着测温结果,要实现测温仪精确测温必须设计一个光路简单、红外辐射损失小光学系统。
2、信号检测电路
探测器输出电压信号非常低(μV级),而信号噪声则相对较大,设计与探测器噪声相匹配低噪声放大器及如何低信噪比情况下检测出微弱信号也是实现测温功能前提。
3、温度补偿技术
红外辐射能受很多因素影响,如被测物体黑度系数、杂散光和背景光、辐射路径及大气衰减等,都会影响测温精度,如何进行温度补偿,提高测温精度也是实现红外测温所必须解决问题。
4、图像配准技术
测温仪与热物体距离较远,步进电机也存丢步现象,完全依靠记录目标点位置很难实现光学系统与目标点对准,如何充分利用视频信号,提高光学系统与所测目标点对准度,也是要考虑 问题。
五、系统逻辑原理图
整个系统主要由单片机控制,采用了Atmel公司8515芯片,处理速度较快,功能也比较齐全。步进电机驱动芯片采用爱立信PBM3960和PBL3771芯片。
系统电路如图2所示。
六、结论
系统很大程度上弥补了普通点式红外测温仪不足,极大提高了系统自动化、智能化,节约了人力资源,同时成本大大降低,有利于红外测温技术推广应用。此外有些场合中,还可将视频图像记录下来,进行远程监控,充分发挥CCD效用。
『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』