医用红外测温仪及温度补偿技术的研究

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1、医用红外测温仪及温度补偿技术的研究摘要红外测温是目前最主要的非接触式测温方式之一。它具有响应速度快、测量范围宽、灵敏度高等优点，因而被广泛应用于各行各业。红外测温仪在用于体温检测时其测量温度范围应在24.0℃到45.0℃之间，精度要求为±0.1℃。但目前使用的红外测温仪即使其精确度指标为1%，也远远达不到测量体温的精度要求。另外，在24.0℃到45.0℃的温度范围内，红外测温仪的测量精度很容易受外界环境温度的影响，导致其测量误差增大。同时红外测温仪的精度和稳定性很容易受到外界环境温度的影响。因此，减小外界环境因素对红外测温仪的影响具有十分重要的意义。本设计针

2、对目前医用红外测温仪的现状，在查阅了大量国内外文献的基础上，提出了一种新的环境温度的补偿方法。这种方法是根据热释电探测器的工作原理，以及被测物体与环境温度的差值作为参考量，根据其差值的大小确定补偿量的多少。通过数字测温芯片测量环境温度，采用软件补偿的方式，避免了以往用热敏电阻的缺点。在红外测温系统中，红外信号经过光学系统的汇聚、斩波器的调制和热释电探测器的接收后转变成频率为20Hz的脉冲信号。此信号经过放大、滤波、整形和A/D转换成数字信号，再送到单片机中进行数据的处理、补偿和显示。在系统的设计过程中，采用Wave6000单片机仿真系统对单片机进行调试。为了

3、保持各部分之间正确的时序关系，软件全部采用汇编语言来编写。系统经过定标和测试表明：本系统在测量的精度和稳定性上有所提高。关键词红外测温仪；热释电探测器；发射率；温度补偿；单片机；定标AbstractAsamainwayofnon-contactmeasurement,infraredmeasurementhasmanyadvantages,suchasrapidreaction,widemeasurementrangeandhighsensitivityetc.Therefore,non-contactthermometrycanbeusedinvariet

4、yofspots.Wheninfraredthermometerisusedinmedicine,Therangeofinfraredthermometerisregulatedbetween24.0℃to45.0℃anditsprecisionmustbe0.1℃whenitisusedinmedicine.Butmostofinfraredthermometercouldn’tachievethisregulation.Meanwhile,inthistemperaturerange,theprecisionofinfraredthermometerca

5、nbegreatlyaffectedbyambienttemperature.Theerrorwillincreasedgreatlytoo.Afterlookeduplotsofdataandrealizedthedefectofinfraredthermometerinmedicinalscopes,anewcompensatorywayonenvironmentaltemperatureispresentedinthispaper.Thisnewwaybasesontheprincipleofpyroelectricdetectoranddefines

6、thequantityofcompensationaccordingtothetemperaturedifferencebetweentargetanditssurrounding.Theambienttemperatureismeasuredbyadigitalchipandprocessedwithsoftware.Thisnewwaycanovercomethedefectofthermalresistance.Afterfocusedbylens,choppedbychopperandreceivedbydetector,infraredsignal

7、istransformedtoelectricsignalwhosefrequencyis20Hzinthisinfraredsystem.Theelectricsignalisprocessed,compensatedanddisplayedinmicro-controllersystemafteritisamplified,filteredandadjustedbycircuit.Duringdesignofthisinfraredsystem,micro-controlisdebuggedwithWave6000simulationsystemands

8、oftwareiscompiledinassembl