基于多红外传感器的智能温度测试装置设计.pdf

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1、2012年第31卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)117基于多红外传感器的智能温度测试装置设计苏波，黄新(1．桂林电子科技大学电子工程学院，广西桂林541004；2．广西工商职业技术学院信息与设计系。广西南宁530003)摘要：针对物体温度分布的检测，设计了一种新型的智能温度测试装置。该装置采用多红外传感器阵列结构，引入BP神经网络算法对测试数据进行自动补偿与非线性校正，运用基于均值的融合算法对数据进行融合处理，同时，在装置中采用集成温度传感器进行环境温度补偿。与采用红外热像仪进行温度分布检测相比，该装置具

2、有测温精度高、兼容性强、测试成本低、易于维护等优点。关键词：温度；红外传感器；融合中图分类号：TP212文献标识码：B文章编号：1000-9787(2012)12--0117-03DesignofintelligenttemperaturetestingdevicebasedonmultiinfraredsensorSUBo．HUANGXin(1．SchoolofElectronicEngineering，GnilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China；2．DepartmentofInformationa

3、ndDesign，GuangxiVocationalCollegeofTechnologyandBusiness，Nanning53o003．China)Abstract：Forthedetectionofthetemperaturedistribution，anewkindofintelligenttemperaturetestingdeviceisdesigned．Thedeviceadoptsthestructureofthemultiinfraredsensorsarray，anewalgorithmusedinBPneuralnetworkisproposedt

4、orealizetheautomaticcompensationandnonlinearitycorection．Anditusesthefusionmethodbasedonmeaningvaluetoprocessdatas．Intheintelligenttemperaturetestingdevice，thereisanintegratedtemperaturesensorwhichisusedfortemperaturecompensation．Comparedwiththeinfraredthermalimager，thetemperaturetestingd

5、evicehassomeadvantages，suchashighprecision，goodcompatibility，lowcostandeasytomaintain，etc．Keywords：temperature；infraredsensor；fusion0引言能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密温度是工业生产过程中测控的重要参数之一，在国防、切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。军事、科学试验及工农业生产过程中，温度的测量和控制具物体温度与物体辐射能量关系为有十分重要的作用。在实际的温度检测中，主要有平均温PfT)=．度检测和温度分布

6、检测⋯。前者测试系统简单，使用最简其中，P(T)为物体辐射能量，为物体温度，为斯特单的红外传感器对一定距离的目标发射的红外线进行处理潘一玻耳兹曼常量。红外传感器能接收到被测物体的红外就能得到目标平均温度值；后者目前一般都是采用昂贵的辐射并转换为相应的电信号，电信号经采样、转换最终转换红外热像仪进行检测，其费用高，难维护成为制约该技术发为物体温度。展的最大瓶颈。针对温度分布检测，本文提出了一种基于2系统结构多传感器的智能温度传感器，降低了测试成本。系统体系结构如图l所示，红外传感器阵列将被测对1红外测温基本原理象温度经过放大电路处理后被处理器采集并处理，处理器红外测温的原理

7、是黑体辐射定律，自然界中一切高于中集成了高速A／D，外部存储器用来保存大量的测量数据。集成温度传感器主要用于测量环境温度来进行软件上绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体的向外辐射收稿日期：2012-05-07基金项目：广西科学研究与技术开发计划资助项目(05112011-7A3)118传感器与微系统第3l卷的环境温度补偿，这种方式大大简化了电路设计并使温度的共模抑制比。电路通过输入级的差分作用使漂移减少，补偿的准确性提高，集成温度传感器选用数字温度传感器同时还具有良好线性度的高放大倍数，由图可知，电路的放DS18B20。无