基于pic单片机的智能在线辐射测温仪研制

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1、工学硕士学位论文基于PIC单片机的智能在线辐射测温仪研制RESEARCHOFTHESMART-ONLINERADIATIONTHERMOMETERBASEDONPICMCU吕志刚哈尔滨工业大学2009年6月图书分类号：TB942U.D.C.:621.38工学硕士学位论文基于PIC单片机的智能在线辐射测温仪研制硕士研究生：吕志刚导师：戴景民教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TB942U.D.C.:621.38DISSE

2、RTATIONFORTHEDEGREEOFMASTERINENGINEERINGRESEARCHOFTHESMART-ONLINERADIATIONTHERMOMETERBASEDONPICMCUCandidate：LvZhigangSupervisor：Prof.DaijingminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentationScienceandTechnologyDateofOralDefense:June2009DegreeConferring

3、Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要红外线测温仪以其响应速度快、准确、便捷、使用寿命较长等优势，在冶金、电子、石化、食品等行业得到广泛应用，成为企业故障检测，产品质量控制和提高经济效益的重要手段。红外线测温主要是利用任何物体都会发出红外辐射的原理来测量的，而运用了辐射中高温测量技术的智能在线辐射测温仪不仅克服了传统测温产品的不足，而且还能实现对被测物体温度非接触的准确测量。本课题所研究的智能在线辐射测温仪属于中高温测量领域的研究。在测温范围的起始阶段，由于目标辐射能量小

4、、信号微弱，因而受系统干扰影响较大，尤其是当探测器的输出信号的大小与系统的零点信号大小相当时，系统零点的影响将成为影响辐射测温仪测量精度的主要因素，因此如何提高被测物体温度在测量范围的起始阶段时系统前级放大电路信号的大小，是不可缺少的重要环节。在本课题的研究中，采用了多点标定与数据拟合相结合的方法，较好地实现了测量电路前级放大电路信号的提高，实现了高稳定性和高精度的温度测量。本文研究的智能在线辐射测温仪在功能结构上分为信号采集和处理模块、温度显示模块、串口通信模块、电源模块四部分。信号采集用的红外传感器采用硅光电二极管红外探测器，温度信号采样、

5、数据处理由PIC16F877A单片机实现；温度显示采用智能数字显示表；串口通信采用单片机内部模块USART通用同步/异步收发器；电源模块直接采用了AC/DC转换模块。由于本课题研制的智能在线辐射测温仪精度高、速度快、使用安全方便、性能价格比高，对于一些不易接触测量物体尤为适用。同时本测温仪应用了特有的发射率计算方法，因而能较准确的计算出被测物体的发射率，从而使辐射测温仪具有更好的稳定性和更高的测量精度，因此本辐射测温仪有着很好的市场前景。关键词红外辐射；单片机（PIC）；发射率；智能在线-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInf

6、raredthermometerhasbeenwidelyusedinmetallurgy,electronics,petrochemical,foodindustriesandotherareasbecauseitsfastresponse,accurate,convenient,longlifeandotheradvantage,ithasbeenamainmethodofcorporatefaultdetection,productqualitycontrolandimprovingeconomicefficiency.Infraredt

7、emperaturemeasurementismainlytousethetheorythatanyobjectssendinfraredradiation.However,thesmartonlineradiationthermometeradoptstheinfraredradiationtechnologyinmiddleandhigh-temperaturemeasurementsothatitisnotonlyabletoovercomethedisadvantageoftraditionalthermometerverywellbu

8、talsoitcanaccomplishnearinstanceaswellaslonginstanceaccuratetemperaturemeas