红外测温仪设计分析

　　21世纪以来，红外传感技术得到快速发展。红外测温技术在生产过程中，在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。近20年来，红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。由于当年非典型肺炎爆发，高精度的红外测温仪也从原来的工业领域走进了医疗领域和日常生活。红外测温仪的发展方向是实现小型化和微型化。近年来，衍射型光学聚焦镜、薄膜型红外探测器、共振型压电调制器制成的红外测温系统，只有一个大功率晶体管那么大，完全实现了微型化的目标。在甲流暴发时期，手持红外测温仪用来进行人体体温测量，不接触人体，也不造成任何伤害，发挥了重要作用。

　　智能红外线测温仪是采用STC89C52RC新型单片机作为处理器。STC89C52RC 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单 片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机，12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周 期可以任意选择。

　　其主要特点如下:

　　1.增强型 8051 单片机，6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期可以任 意选择，指令代码完全兼容传统 8051

　　2.工作电压：5.5V～3.3V(5V 单片机)/3.8V～2.0V(3V单片机)

　　3.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通 8051 的 0～80MHz，实际工 作频率可达 48MHz

　　4.用户应用程序空间为 8K 字节

　　5.片上集成 512 字节 RAM

　　6.通用 I/O 口 (32 个)复位后为：，P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。

　　通过逐点分析的方式，即把物体一个局部区域的热辐射聚焦在单个探测器上，并通过已知物体的发射率，将辐射功率转化为温度。光学系统的任务是汇聚辐射体发出的红外辐射，使能量更加集中，经调制器把红外辐射调制成交变辐射，交变辐射输入到光电探测器中，光电探测器的关键部件是红外传感器，它的任务是把光信号转化为电信号，从光电探测器输出的电信号被送进信号放大器由电子线路进行处理，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值，最后由显示器给出被测物体的温度,可方便的对测量结果进行实时监控，从而实现远红外测温仪的自动化和智能化。

　　一、红外测温仪系统框图

　　红外测温仪由光学系统(透镜和滤光片)、光电探测器、激光二极管定位器、信号放大器、信号采集器及数据处理、LCD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，通常物距比设定为 12 比 1。由于设备光学系统的构造，在测量时只能测量物体表面温度，不能透过玻璃进行温度测量，不能测量光亮或者抛光金属边面温度。测量时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，并按照仪器内置的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。