红外线人体测温仪电路的设计

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1、万方数据■臣瞳蛋圜圄一壁量池董；堑翌I垡△签型遏丛鱼坚鱼邀i士红外线人体测温仪电路的设计唐岳湘，赵修良，单健，俞红(南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001)摘要：为了适应医学的发展，研究红外线人体测温技术具有实际的意义。阐述了红外线测温原理，对如何减小测温误差进行了讨论，同时进行了红外线人体测温系统设计。在分析红外线传感器和A／D转换对测量精度影响的基础上，选择PM611单元热释电传感器和ICI，7106积分式A／D转换器等器件实现了一种误差较小的红外线人体测温电路的设计，达到了预定的设计效果。关键词：测温仪；电路

2、设计；红外线；PM611；ICL7106中图分类号：TP29文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)15—136—03DesignofCircuitofBodyTemperatureMeasuringbyInfraredRayTANGYuexiang，ZHAOXiuliang，SHANJian，YVHong(SchoolofNuclearScienceandTechnology，NanhuaUniversity，Hengyang，421001，China)Abstract．Forthedevelopmen

3、tofadvancedmedicine，ithaspracticalmeaningtoresearchthetechnologyofinfraredther—modetectorformedicine．Theprincipleofinfraredtemperaturemeasurementandthemethodofreducingerrorareintroducedinthisarticle．Basedonthem，thesystemdesignofinfraredthermodetectorforhumanbody

4、isdescribed．Onthebasisoftheanal—ysisofeffectsonmeasurementaccuracyfromtheIRsensorandA／Dconverting，thecircuitdesignofinfraredthermodetectorforhumanbodywithlesserrorisprovided，usingPM611andICL7106，whichachievesprospectiveresult．Keywords=themodetector#designofcircu

5、itinfraredrayPM611；tCL7106由于医学发展的需要，在很多情况下，一般的温度计已经满足不了快速而又准确的测温要求，例如车站和机场等的人口密度较大的地方进行人体温度测量。虽然现在国外这种测温的技术都比较成熟，但是国内这方面的技术还处于发展阶段。因此，为了适应医学发展的需要，有效地进行特殊环境下的温度测量，从而有力地控制和预防诸如非典之类的特殊疾病的传播，急需设计一种测温速度快，准确率高的测温仪。针对一般的工业用的红外测温仪的精确度不够高，我们根据这种红外线测温的原理，通过关键器件的选择、瞄准系统的设计

6、以及温度补偿的自动调节来提高红外线测温仪的精确度，设计了一种用红外线测温电路，用于人员密集且流量大的场合进行快速的人体温度测量。1红外线测温的原理自然界一切温度高于绝对零度(一273．15℃)的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。，红外辐射原理——辐射定律：E一暖(r—To4)(1)收稿日期：2006—11—06136式中：E为辐射出射度，W／m3；盯为斯蒂芬一波尔兹曼常数，5．67×10“W／(m2·K4)；e为物体的辐射率；丁为物

7、体的温度，单位K；L为物体周围的环境温度，单位K。测量出所发射的E，就可得出温度。利用这个原理制成的温度测量仪表叫红外温度仪表。这种测量不需要与被测对象接触，因此属于非接触式测量。红外温度仪表测温范围很宽，从一50℃直至高于3000℃。在不同的温度范围，对象发出的电磁波能量的波长分布不同，在常温(o～100℃)范围，能量主要集中在中红外和远红外波长。用于不同温度范围和用于不同测量对象的仪表，其具体的设计也不同。根据式(1)的原理，仪表所测得的红外辐射为：E—Agele2(矸一正)(2)式中：A为光学常数，与仪表的具体设

8、计结构有关；e，为被测对象的辐射率；s。为红外温度计的辐射率；T1为被测对象的温度(K)；T2为红外温度计的温度(K)；他由一个内置的温度检测元件测出。辐射率e是一个用以表达物体发射电磁波能力的系数，数值由0至1．0。最理想的辐射物体是辐射率1．0的物体，物理上叫做黑体。这是一个理论上的概念，实际上并没有一种物体的辐射率能达到1．