红外测温系统
智能红外系统测温
快速、无接触、高精度
详细描述
在医疗领域，智能红外系统广泛应用于人体测温、病灶定位以及手术中的实时温度监测。其非接触式 测温方式有效避免了交叉感染的风险，同时高精度测温为医生提供准确的诊断依据，提高医疗质量和 安全性。
案例三：其他领域应用案例
总结词
便捷、实时、智能化
详细描述
除了工业和医疗领域，智能红外系统还在安全监控、科学研究、环保监测等领域得到广泛应用。例如，在安全监 控中用于火灾预警和人员搜救；在环保监测中用于气体泄漏和森林防火等。智能红外系统为这些领域提供了便捷、 实时和智能化的温度测量解决方案。
红外测温的优势
非接触测温
红外测温系统可以在一定距离内测量 物体的温度，无需直接接触物体，因
此可以避免对物体造成损伤。
响应速度快
红外测温系统的响应速度很快 ，可以在短时间内测量大量物 体的温度。
测量范围广
红外测温系统的测量范围很广 ，可以测量从零下几十度到数 千度的温度。
抗干扰能力强
红外测温系统不易受到环境光 和气体等因素的干扰，测量精
红外辐射的强度与温度有关， 温度越高，红外辐射的强度越 大。
测温原理简介
红外测温系统通过接收物体发射的红外辐射，经过光学系统聚焦到探测器上，探 测器将接收到的红外辐射转换为电信号，再经过信号处理电路的处理，最终显示 出物体的温度。
红外测温系统的测温精度和稳定性主要取决于探测器的性能和信号处理电路的设 计。
医疗测温领域
人体测温
智能红外系统在医疗领域中广泛 应用于人体温度快速无接触测量， 如医院、机场、车站等人流密集 场所，提高测温效率和防控效果。
医疗设备温度监测
智能红外系统用于监测医疗设备 运行时的温度，确保设备正常工
华中数控红外人体测温系统工作原理
华中数控红外人体测温系统工作原理
华中数控红外人体测温系统是一种非接触式的温度测量设备，它通过
红外辐射技术和计算机视觉技术，可以迅速准确地测量人体的体温。
该系
统基于红外辐射介质，通过红外传感器检测人体表面的红外辐射能量，然
后通过计算机进行处理和分析，得出人体的体温信息。
该系统的工作原理可以分为以下几个步骤：
1.红外辐射检测：当人体表面的温度高于绝对零度（-273.15℃）时，会发出红外辐射能量。
这些红外辐射能量包含在可见光之外的红外光谱范
围内，人眼无法直接观测到。
红外传感器可以感知到这些红外辐射，转换
成电信号。
2.信号处理：红外传感器将收集到的红外辐射能量转换成电信号后，
将其传送给系统的信号处理器。
信号处理器通过对红外辐射信号的滤波、
放大、模数转换等处理，将原始信号转化为数值化的温度数据。
3.温度计算：通过使用合适的算法和参考标准，系统可以根据红外辐
射信号的强度和频率计算出人体的体温。
这包括考虑到环境温度、距离、
红外辐射介质的特性等因素对体温测量的影响。
4.数据显示和分析：计算得出的体温数据可以通过液晶显示屏或者计
算机界面显示出来，同时也可以将数据传输到计算机进行进一步的分析和
处理。
系统可以根据设定的阈值，发出警报或触发其他预设动作。
需要注意的是，尽管红外人体测温系统具有快速、准确、非接触的特点，但在实际应用中，系统仍然需要校准和适当配置，以确保测量结果的
准确性。
此外，在使用过程中，应考虑到环境因素、使用者操作等方面的
影响，以提高系统的可靠性和稳定性。
红外成像测温方法介绍
红外成像测温方法介绍随着科技的进步，红外成像测温技术在各行各业中得到了广泛的应用。
该技术通过检测物体所发出的红外辐射来测量其表面温度，具有非接触、快速、准确的优点。
本文将介绍几种常见的红外成像测温方法。
一、红外测温原理红外成像测温的基本原理是物体受热后会发出热辐射，其中包括了红外辐射。
红外相机能够将红外辐射转化为热图像，通过分析热图像的颜色和亮度来确定物体表面的温度分布情况。
二、热像仪法热像仪法是最常见的红外成像测温方法之一。
它利用红外相机捕捉物体发出的红外辐射，将其转化为热图像。
热图像以不同的颜色来表示物体的温度，通常采用热色谱图来显示。
热像仪可以快速扫描大面积，适用于工业生产线上的温度检测以及建筑结构的热损失分析等。
三、红外测温仪法红外测温仪是一种手持式温度测量设备，可以单点或多点测温。
它通常包括一个红外探测器和一个显示屏。
其原理是通过接收物体表面所发出的红外辐射，转化为温度数值并显示出来。
红外测温仪可以实时测温，非常适用于工业领域中的温度监测，如电力设备、管道、锅炉等的故障诊断。
四、红外测温系统红外测温系统是一种集成了红外成像和温度测量功能的设备。
它通常由红外相机、控制器和显示屏组成。
红外相机负责捕捉物体的红外辐射，并转化为热图像。
控制器负责对热图像进行分析处理，计算出物体表面的温度。
显示屏则显示热图像和温度数值。
红外测温系统可以用于大范围的温度监测，如火灾报警系统、医疗诊断等。
五、红外测温的应用领域红外成像测温技术在各个行业中都有广泛的应用。
在工业领域，它可以用于故障诊断、设备运行状态监测等；在医疗领域，它可以用于体温检测、疾病诊断等；在建筑领域，它可以用于检测建筑结构的热损失情况等。
此外，红外测温技术还可以应用于夜视、安防等领域。
总结：红外成像测温技术以其非接触、快速、准确的特点，被广泛应用于各个行业中。
热像仪法、红外测温仪法以及红外测温系统等几种常见的测温方法，能够满足不同领域对温度测量的需求。
经典：OTP-538红外测温系统
其 中 ，M 0(T)为 黑 体 在 温 度 T时 的 光 谱 辐 射 出 射 度 ； M (T)为 非 黑 体 在 温 度 T时 的 光 谱 辐 射 出 射 度 。
f(T)＝M0(T)
基尔霍夫定律：在同样的温度下，各种不同物体对相同波 长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等，并等于 该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。
红外测温系统
1
本章学习重点
1. 红外测温原理； 2. 红外测温系统传感器opt-538u介绍； 3. 红外测温系统的放大电路分析 4.红外测温系统的总体设计思路 5.红外测温系统的软硬件设计
2
1 红外测温原理
温度测量分为接触式和非接触式两大类。 1. 接触式测温 测温元件直接与被测对象相接触，两者之间进行充分 的热交换达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数 的量值就代表了被测对象的温度值。 优点：直观可靠。 缺点: 感温元件影响被测温度场的分布； 接触不良等带来测量误差； 高温和腐蚀性介质影响感温元件的性能和寿命。
3
1 红外测温原理
2、非接触式测温 • 感温元件不与被测对象相接触，而通过热辐射进行热
交换； • 具有较高动物体的
温度和快速变化的温度。
4
红外测温原理
• 简介
1800 年,赫胥尔首先发现了红外辐射,经过几代科学家100 多年的探索、实验与研究,总结出了正确的辐射定律,为成功地 研制红外辐射测温仪奠定了理论基础。20 世纪60 年代以后, 由于各种高灵敏度红外探测器、干涉滤光片以及数字信号处 理技术的发展,大大促进了红外技术应用的进程。近几十年来, 比色测温仪、光纤测温仪、扫描测温仪等满足各种需要的红 外测温仪相继出现和不断改进,使红外技术的研究与应用有了 新的飞跃。虽然红外测温技术问世的时间并不很长,但是它安 全、可靠、非接触、快速、准确、方便、寿命长等不可替代 的优势,已被越来越多的企业与厂家所认识和接受,在冶金、石 化、电力、交通、水泥、橡胶等行业得到了广泛的应用,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。
基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计
基于STM32的非接触式红外体温检测系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、系统设计与实现 (6)2.1 系统总体设计 (7)2.1.1 硬件设计 (8)2.1.2 软件设计 (10)2.2 系统实现与调试 (11)2.2.1 硬件实现与调试 (12)2.2.2 软件实现与调试 (14)三、系统功能测试与分析 (15)3.1 功能测试 (16)3.1.1 红外体温检测功能测试 (18)3.1.2 数据处理与存储功能测试 (19)3.2 性能分析 (19)3.2.1 系统响应时间分析 (21)3.2.2 系统精度分析 (22)四、系统总结与展望 (23)4.1 系统总结 (24)4.2 研究不足与展望 (25)一、内容概括硬件设计：详细阐述系统的硬件组成，包括STM32主控芯片的选择与配置、红外温度传感器件的选择与接口设计、外围电路（如电源电路、信号调理电路等）的设计原则和要求。
软件设计：介绍系统的软件架构，包括STM32的软件编程环境、主程序设计思路、中断服务程序的设计、数据处理与显示方法等。
红外测温原理及实现：介绍红外测温技术的基本原理，包括红外辐射定律、测温公式等，以及如何实现非接触式测温，如温度信号的采集与处理、测温精度的保证等。
系统调试与优化：阐述系统在开发过程中可能遇到的问题及解决方案，如温度测量的准确性、系统稳定性、响应速度等方面的调试与优化方法。
系统性能评估：对设计完成的系统进行性能评估，包括测温范围、测温精度、稳定性、功耗等方面的测试与分析。
实际应用及展望：介绍系统在实际应用场景中的表现，如医疗、工业等领域的体温检测应用，并展望未来的发展方向，如提高测温精度、降低成本、实现多参数检测等。
本设计旨在实现一个高性能、低成本、易于实现的红外体温检测系统，具有一定的市场应用前景。
1.1 研究背景全球气候变化和公共卫生问题日益严重，如流感、新型冠状病毒感染等传染病频繁爆发，严重威胁着人类的生命安全和身体健康。
红外测温系统
一．系统功能：监控机车车轮对的实时温度并自动记录在u盘或存储卡上，为技术人员根据历史数据分析判断出轮对工作状态是否正常。
技术人员可以根据历史数据设定出轮对正常工作温度范围，当轮对温度超出即可报警二．系统组成系统由P L C,人机界面，红外测温传感器组成。
系统框图如下：机车红外测温监控系统采用D E L T A P L C通过R S-485通讯方式采集各个红外测温传感器的状态，经过P L C对采集回来的数据判断和运算来对机车轮对的运行状态进行监控。
并将接收到的各检测量的数据保存在大容量存储介质中为技术人员科学系统的分析机车轮对的温度运行趋势提供帮助。
1.采用D e l t a S S系列P L C主机，其主要功能为（1）采用R S485通讯的方式来采集各红外温度传感器的检测值,通讯协议采用为通用的M O D B U S R T U模式。
（2）通过D e l t a S S P L C对各红外温度传感器的检测值进行运算和判断，当温度超出设定范围则报警输出至人机界面显示。
2.采用D e l t a D O P B系列人机界面与P L C通讯显示，（1）实时显示各轮对工作温度。
（2）在D e l t a D O P-B系列人机界面增加数据存储介质：U盘或S D卡，便于转储信息，可对检测到的数据进行保存，为实现轮对进行的运行趋势判断提供必要的历史数据。
现在系统设定为每个月在工作状态下自动存储一次，并形成E X C E L文件。
（3）技术人员可根据历史经验和轮对的具体工作环境对轮对的温度范围进行设定。
（4）当轮对的工作温度超出设定上限，人机界面根据P L C 的判断输出报警画面，显示温度异常的轮对位置。
3.采用H B I R系列在线式红外测温传感器。
（1）测试温度范围为-20°C--300°C,距离系数为5:1。
（2）测试精度为设定范围的±2%。
（3）输出形式为R S485，通讯协议为M O D B U S R T U.三．系统特点本系统特点有以下几方面1.采用通讯方式来采集检测值。
基于红外线测温技术的温度监测系统设计与优化
基于红外线测温技术的温度监测系统设计与优化温度监测系统是一种基于红外线测温技术的设备，用于实时监测环境或物体的温度，并将温度数据传输给用户端。
本文将围绕这一任务名称，重点讨论温度监测系统的设计与优化。
首先，设计一个高精度的温度监测系统是十分关键的。
在系统设计阶段，需要选择合适的红外线传感器来实时测量环境或物体的温度。
传感器的选择应考虑到测温范围、测量误差、响应速度等因素。
应该选择具有较高的分辨率和精度的红外传感器，以保证数据的准确性。
其次，在系统设计过程中，需要考虑到温度监测系统的可靠性和实用性。
这可以通过合理的硬件配置和软件算法来实现。
在硬件方面，温度监测系统应该具备良好的抗干扰能力，以确保在各种环境下都能正常工作。
同时，系统应该具备一定的用户友好性，方便用户进行操作和数据查询。
在软件算法方面，温度监测系统需要进行数据处理和分析。
首先，对采集到的红外数据进行校准，以消除传感器的误差和漂移。
其次，根据实际需求，确定合适的温度单位和显示格式。
最后，根据监测数据提供相应的报警机制，当温度超出设定的阈值范围时，及时发送警报通知用户。
此外，为了实现温度监测系统的优化，还可以考虑以下几个方面：1. 数据采集频率的优化：根据监测对象的特点和应用场景，合理设置数据采集频率。
对于需要实时监测的场景，可以适当提高采集频率，以获取更准确的温度数据。
2. 温度数据传输协议的选择：根据应用环境选择合适的传输方式和协议。
可以选择无线传输方式，如蓝牙、Wi-Fi或LoRa等，以提高系统的灵活性和可移植性。
3. 数据存储与分析：对于长时间监测的应用场景，可以考虑将数据存储在云端，并利用数据分析算法对数据进行挖掘和分析。
这样可以获取更多有价值的信息和趋势，为后续决策提供参考。
4. 功耗优化：对于长时间运行的温度监测系统，功耗的优化是非常重要的。
可以通过选择低功耗的组件和采取合理的电源管理策略来降低系统的功耗，延长系统的使用寿命。
防爆红外测温系统 总体说明
1， 该系统隔爆型保护套防护等级为Exd ⅡC T6，为隔爆型在可燃易爆气体环境防护最高等级，满足若只在发生故障或泄漏情况下现场才有可燃易爆气体存在，可以不要求使用本安型红外测温仪的安全要求；2， 系统隔爆型保护套后盖可以打开，用于安装红外测温仪及方便现场瞄准；3， 系统安装采用定制视窗法兰支架吊装方式，用螺母直接固定在测温视窗的外法兰上，具有手动方位调整功能；4， 系统隔爆护罩与电缆分线箱之间采用品牌无火花型防爆电缆连接器连接，便于正常开炉生产及日常设备维护。
5，本系统的总体结构适合安装于还原炉任意测温视窗，克服了光纤系统或独立支架系统对高/低位测温视窗安装瞄准不便的欠缺。
防爆测温系统与电缆分线盒通过无火花型防爆电缆插座连接，在需要开炉取料或设备检修时非常容易分离测温仪和分线盒，测温仪和安装支架不需要从炉体上拆卸下来，操作非常方便。
而且防爆电缆插座设计寿命为500次，满足现场至少5年的分合操作。
二，防爆红外测温系统示意图测量范围：700～1800℃（600～1400℃、700～1500℃可选） 测量精度：±0.75% 测量值重复精度：±0.3% 测量值光谱相应：0.85～1.1/ 1μm，双色模式坡度系数：0.800～1.200响应时间：20ms ～10s 可调光学镜头：120：1，可调焦距环境等级：探头本身IP65，防爆盒部分可达IP66工作环温：-10 ～ 70℃存储温度：-20 ～ 70℃相对湿度：10 ～ 95%，不结露模拟输出：4 ～ 20mA（带信号隔离器）输出阻抗：最大500Ω防爆等级: Exd IIC T6供电电源: 24V DC，10W瞄准方式：目视显示方式：背板LCD系统重量：大约5 Kg。
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PbTT4
根据斯特藩—玻耳兹曼定理黑体的辐出度 Pb(Τ)与温度Τ 的四次方成正比， 即：
PbTT4
式中，Pb(T)—温度为T 时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能， 称为总辐射度； σ—斯特藩—玻耳兹曼常量； T—物体温度。 式（2）中黑体的热辐射定律正是红外测温技术的理论基础。如果在条件相同 情况下，物体在同一波长范围内辐射的功率总是小于黑体的功率，即物体的 单色辐出度 Pb(Τ)小于黑体的单色黑度ε(λ)，即实际物体接近黑体的程度。
2019/10/27
积分显示电路
测量部分电路
R13
B
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
V+ D1 C1 B1 A1 F1 G1 E1 D2 C2 B2 A2 F2 E2 D3 B3 F3 E3 AB4 POL
OSC1 OSC2 OSC3 IES1 UMF+ UMFCMF+ CMFCOM
5. 红外测温仪的电路设计
热释电传感器与温度仪的连接框图：
D
被 测 物
RE
放大器
200
S
A1
B
滤光片
滤波器 A2滤光 片
积分器 A3
E
A/D 转换器
LCD 显示器
将传感器的D、S、E分别 与测量电路中标的D、S、 E连接起来即可。
2019/10/27
测量电路
D、S、E端分别对应了热释电探测器的D、S、G，其中D为场效应管漏极接 +12V的电源，S为经过热释电探测器转换后的电信号输出，E为场效应管的负极 接地。由S端输入的信号经过A1放大电路，A2滤波电路，A3积分电路，通过输 出端口输入后续的积分显示电路。
C9 0.1uF
C10 10uF
C12 0.47uF
R16
220V
47K ICL7106
C13
0.22uF
A
显示部分由多位液晶显示驱LC动D显器示IC电L7路106和标准段式液晶显示屏EDS801及其他一些元
器件组成。经过测量电路处理过的信号，经过输入端口进入A/D转换电路，ICL7106进
行A/D转换，再与标准段的EDS801显示屏显示出被测物的温度。
IN+ INCOS BUF INI VG2 C3 A3 G3 BP
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
100K C7 100pF
R12
C8
1K
0.1uF
R15
C11 1M 0.02uF
R14 24K
IN+ IN+
+12
2019/10/27
4.红外测温仪的光学系统
滤光片
• 红外测温仪的光学系统由菲涅 尔光学透镜和滤光片组成。将 该光学透镜置于红外热释电传 感器上。
• 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光 学原理，在探测器前方产生一 个交替变化的“盲区”和“高 灵敏区”，以提高它的探测接 收灵敏度。当被测物从透镜前 经过时，发出的红外线就不断 地交替从“盲区”进入“高灵 敏区”，这样就使接收到的红 外信号以忽强忽弱的脉冲形式 输入，从而强其能量幅度。
• 传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因 要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的 时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象， 故在使用过程中存在一定的使用局限 。红外测温 仪属于非接触的实时测温装置。
2019/10/27
2. 红外测温仪的原理
2019/10/27
• 一切温度高于绝对零度的 物体都在不停地向周围空 间发出红外辐射能量。物 体的红外辐射能量的大小 及其按波长的分布——与 它的表面温度有着十分密 切的关系。因此，通过对 物体自身辐射的红外能量 的测量，便能准确地测定 它的表面温度，这就是红 外辐射测温所依据的客观 基础。
2019/10/27
谢谢各位评委老师！
2019/10/27
2019/10/27
3.红外测温仪工作原理
热
光
调
热释
辐
学
制
电红
电子放
射 体
系
盘
统
外探 测器
大器
显 示 器
调制盘
工作原理为辐射体发出的红外辐射，进入光学系统，经调制器 把红外辐射调制成交变辐射，由探测器转变成为相应的电信号。该 信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射 率校正后转变为被测目标的温度值，并显示在液晶屏上。
• 1. 引言 • 2. 红外测温仪测温原理介绍 • 3.红外测温仪的工作原理 • 4.红外测温仪的光学系统 • 5.红外测温仪的电路设计 • 6.总结 • 致谢
2019/10/27
1. 引言
• 温度是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参 数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和 控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中， 温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能 。
ε(λ)= P(T)/ Pb(T) 考虑到物体的单色黑度ε(λ)是不随波长变化的常数，即ε (λ)=ε，称此物体为灰 体。它是随不同物质而值不同，即使是同一种物质因其结构不同值也不同， 只有黑体ε=1，而一般灰体0<ε<1，由式(2)可得： 所测物体的温度为：
1
T
PT 4
式(4)正是物体的热辐射测温的 数学描 述。
2019/10/27
2019/10/27
热释电探测器 热释电红外探测器的结构通常由热释电晶 体、氧化膜、滤光镜片、结型场效应管 FET和电阻等部分组成。
当交变的红外线照射到晶体表面时，晶体 温度迅速变化，这时才发生电荷的变化， 从而形成一个明显的外电场，这种现象称 为热释电效应。
采用双探测元热释电红外传感器，其结构 如图所示。该传感器将两个特性相同的热 释电晶体逆向串联，用来防止其他红外光 引起传感器误动作。另外，当环境温度改 变时，两个晶体的参数会同时发生变化， 这样可以相互抵消，避免出现检测误差。 该传感器使用时，D端（漏极）接电源正 极，G端（栅极）接电源负极，s端（源极） 为信号输出。
1
2
3
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测量部分电路
T
220V～
TRANS1
电源电路
S +12
1
VD5
B
U
IN4001
4
2
2A/50V
C10
C11
470uF/25V 0.1uF
C9 47uF/16V E 12V
BRIDGE1
3
电源电路
该系统电源电路如图所示。该系统采用12V 直流电源供电。将220V交流电通过 变压器T 降压，全桥U 整流，C10 滤波，为系统提供12V直流电压。
A
Title
2019/10/27
Size
Num g-2012
Revision Sheet of
6. 总结
红外测温技术随着现代技术的发展日 趋完善,以其非接触和快速测温的优点，在 工业、农业、医疗和科学研究方面都有着 广泛的用途。开发更新型的红外测温技术， 完善红外测温仪的性能是时代发展的要求。