智能仪器仪表论文
智能仪器仪表技术的运用及发展
智能仪器仪表技术的运用及发展摘要：作为将多种专业学科集中一处的技术，智能仪器仪表技术正在蓬勃发展。
在当前技术的支持下，传统的仪器仪表已经转向智能仪器仪表升级。
智能仪器仪表不仅体积更小、方便携带，且功能更为全面、耗能更低，在各领域都有十分广阔的应用前景。
根据当前市场所反馈的消息看，智能仪器仪表的需求与运用在未来的发展方向是在仪表结构优化、仪表运行效率提升、远程测控等方面。
基于此，对智能仪器仪表技术的运用及发展进行研究，以供参考。
关键词：智能；仪器仪表技术；运用；发展引言石油具有易燃易爆特性，在实际生产中，一旦生产操作不规范，容易引发安全事故，给石油企业造成严重的经济损失，而自动化仪表的出现和应用为保证石油化工的安全生产发挥出重要作用。
因此，为了保证石油化工生产的可靠性和安全性，如何将安装调试技术科学应用于自动化仪表中是相关人员必须思考和解决的问题。
1智能仪器仪表行业发展现状智能仪器仪表技术已经渗透到各行各业。
当前已广泛应用于人们生产生活的各个方面，所涉及的行业包括工业、农业、电力行业、交通运输行业、国防、文教卫生等诸多领域。
极大地方便了人们的生活，也促进了国民经济的发展。
如某公司自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统（ZDF氮封装置），主要用于保持容器顶部保护气（一般为氮气）的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，以及保护容器的安全，特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。
该产品具有节能、工作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点，广泛应用于石油、化工等行业。
氮封装置供氮、泄氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行。
压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作灵敏，装置工作平稳；为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀，呼吸阀仅起到安全作用，避免了常规氮封装置中供氮阀和泄氮阀启闭频繁易损坏的缺陷。
2智能仪器仪表技术的运用情况2.1仪表的精确安装最大限度地提高自动化仪表安装效率和效果，实现对仪表仪器的精细化、精确化安装。
论文(智能仪表)
智能型仪表可靠性设计与研究王秋珍（牡丹江第二发电厂黑龙江牡丹江 157015）摘要：通过对智能仪表和常规仪表的具体工作情况的分析，我认为智能仪表可靠性设计中一项很重要的工作是进行抗干扰设计。
文中分析了干扰来源和抗干扰方法，重点分析了瞬间断电时的干扰过程和具有良好抗干扰性能的复位电路。
关键词：可靠性设计；智能仪表；抗干扰0 引言随着微型计算机技术的迅速发展，它已经被越来越多地应用于各种仪表，构成智能仪表，使其性能得到很大改善，例如：提高精度、扩展量程、增加功能、方便使用等，因此智能仪表受到广泛的欢迎。
它在我厂应用已经有较长一段时间了,在具体应用中,我发现了一些问题.例如,在我厂#5机组的运行过程中,用智能巡检仪表测量发电机静子线圈温度时,在机组停运的情况下,都能正常显示温度值,而当机组启动时,所有显示温度值都比实际温度值高很多,超出误差允许的使用范围,经过反复校验通道,查找原因,发现还是由于现场干扰信号过大造成的,因此，如何提高智能仪表的可靠性是一个不容忽视且急待解决的课题。
通过实践与研究，我认为由于智能仪表与常规仪表的工作机理不同，在进行智能仪表可靠性设计时特别重要的是进行抗干扰设计。
以下将对此问题进行探讨。
1 智能仪表进行抗干扰设计的必要性首先，我们来分析一下常规仪表可靠工作的过程。
如图1所示，F（x）是仪表的运算电路，x是广义的输入信号，它不仅包括各测量对象的信号，还包括供电电源；y是仪表输出信号，对于常规仪表而言，如果将仪表各部分看成一个串联系统，则只要元气件完好，各单元正常，则系统能有正确输出，且保证y=F（x）的正确运算。
如果发生干扰，x成为x′，仪表仍进行F（x′）的运算，输出发生错误；一旦干扰消失，只要仪表中各元器件完好，仪表输出就会恢复正常。
可见，对于常规仪表而言，仪表可靠性工作的关键是构成仪表的各个元器件均可靠工作。
X y图1 常规仪表工作原理对于智能仪表而言，情况就不完全一样，常可见到一些智能仪表不能长期可靠地运行，但是仪表的元器件并没有损坏。
智能仪器的应用与发展
智能仪器仪表的应用与发展摘要:本文介绍了智能仪器仪表的基本概念、结构特点及设计有关的几个技术问题.及其今后的发展趋势进行了探讨。
关键词:微处理器;智能仪器；自动测试1 智能仪器概述近些年来，随着微处理器和单片机的发和广泛应用，出现了一种新型的专用仪器—智能仪器。
这种仪器以微处理器或单片机为核心，具有信息采集、显示、处理、传输以及优化检测与控制等多种功能。
有些甚至还具有专家推断、逻辑分析与决策的能力。
智能仪器的出现，极大地扩充了常规仪器的应用范围。
由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力，目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。
它的不断发展对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等将产生极其深远的影响。
2 智能仪器的结构特点智能仪器的概念，是把微处理器或计算机与传统的仪器仪表结合起来，使它能适应被测参数的变化.能自动补偿、自动选择量程、自动校准、自寻故障、自动进行指标判断，以及进行逻辑操作，定量控制与程序控制等。
可见，微处理器与大容量存贮器是智能仪器的核心。
数据采集与输人输出技术(包括键盘及接II,LEI)显示器及接CI,C ar 显示器等)是智能仪器的硬件基础数据处理技术与信号处理技术是智能仪器的软件基础。
因而智能仪器也可说是人工智能、信号处理、计算机科学、微电子学等新兴科学技术与传统仪器仪表技术相结合的产物由此而决定了智能仪器仪表结构上的某些基本特点2.1 操作使用方便由于智能仪器广泛采用了键盘,LED显示或CR r装置，这就使人-一仪间接口与仪器功能部件的设计可完全独立地进行，从而明显地改变了传统仪器前面板及有关控制操作机构的设计这样使面板控制采用灵活的数字键和功能键，或兼有这类按键的编程能力。
由此带来了仪器使用上的极大方便。
2.2 具有自测功能智能仪器在使用时，若出现故障可事先被自检出来。
同时还能诊断出仪器所发生故障的根源和部位。
这种自测试不仅可在仪器启动时进行，同时也可在仪器运行中进行。
试设计智能仪表智能仪课程设计论文
太原理工大学现代科技学院智能仪器设计课程设计专业班级自动化11-2学号姓名题目号14题目14 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配铁铜镍热电阻，测温范围为0℃~200℃。
采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
摘要智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
它的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小，功能强，功耗低等优势，迅速的在家用电器，研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
本次设计使用铁-铜镍热电阻。
传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
智能仪器论文——仪器仪器
中州大学工程技术学院智能仪器课程设计设计题目：室内温度测量仪专业：应用电子技术班级：09电子（2）班*名：***学号：************指导教师：***摘要温度是工业、消费类和计算机应用中最为普遍测量的变量之一。
为了实现这些应用环境中对多点温度的监控,该系统中测量网络采用热敏电阻与固定电阻直接分压方式实现,并使用Steinhart-Hart三阶方程对热敏电阻温度——电阻特性曲线进行拟合,可同时对4路温度进行采样测量,温度测量范围-25℃～100℃,测量精度优于±0.5℃。
本文从硬件和软件两方面来讲述温度自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器、LM324比较器，而主要是通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
而系统的过程则是：首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值，并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管进行显示，最后用单片机来控制加热器,进行加热或停止加热，直到能在规定的温度下恒温加热。
关键词：单片机系统；传感器；数据采集；模数转换器；温度第1章绪论 (5)1.1课题的背景及其意义 (5)1.2课题研究的内容及要求 (6)1.3课题的研究方案 (7)第2章设计理论基础 (10)2.1传感器选择 (18)2.2 放大电路 (20)2.3 A/D转换器 (14)2.4 控制器 (16)2.5输出驱动电路 (17)2.6 控制器软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.6.1 FPGA程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.6.2单片机程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18第3章设计理论基础 (19)3.1单片机的发展概况 (19)3.2AT89C51系列单片机介绍 (20)3.2.1 AT89C51系列基本组成及特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.2.2 AT89C51系列引脚功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 3.2.3 AT89C51系列单片机的功能单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 3.2.4 移位寄存器74LS164．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 3.2.5数码显示管LED．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 3.2.6数字温度计DS18S20．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39 第4章电路设计 (40)4.1单片机控制单元 (41)4.2温度采样部分 (41)4.3模数转换部分 (42)4.3.1模数转换技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 4.3.2积分型模数转换器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．434.4显示部分 (44)4.5 调节执行单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45第5章系统调试及结论分析 (45)5.1主程序流程图 (45)5.2中断子程序流程图 (46)5.3按键流程图 (47)5.4显示流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48 第6章系统调试及结论分析 (49)6.1硬件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50．6.1.1硬件电路故障及解决方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50 6.1.2硬件调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50 6.2软件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 6.2.2软件调试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 6.3结论分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 第7章总结 (54)总结 (54)参考文献 (56)第1章绪论1.1课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。
智能仪器仪表课程论文
新疆农业大学课程论文题目: 智能仪器的发展与应用课程: 智能仪器**: ***专业: 机械设计制造及其自动化班级: 机制104 班学号: *********指导教师: 石砦职称: 讲师2013 年12 月19 日智能仪器的发展与应用作者：袁万杰指导老师：石砦摘要：智能仪器的出现标志着现代电子测量技术将向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统发展。
标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试。
其应用在模糊逻辑、遗传算法、神经网络、专家系统、仿人智能、粗糙集理论、物元可拓方法、知识工程、模式识别、定性控制、小波分析、分形几何、混沌控制、数据融合技术等等，真可谓是八仙过海，各显神通。
其各有所长，分别组合，取长补短，相得益彰。
关键词：智能仪器；RS232；VXI总线；虚拟仪器Development and application of intelligent instrumentAuthor: Yuan Wanjie Tutor: Shi ZhaiAbstract:the intelligent instrument appearance marks the modern electronic measurement technology developed towards intelligent, automation, miniaturization, modularization and opening system development. Marks the automatic test and measurement instruments from independent manual operation of a single instrument to control multi instrument. Its application in fuzzy logic, genetic algorithm, neural network, expert system, artificial intelligence, rough set theory, matter element extension method, knowledge engineering, pattern recognition, qualitative control, wavelet analysis, fractal geometry, chaos control, data fusion technology and so on, is really The Eight Immortals Crossing the Sea, each shows special prowess. The Each one has his good points., respectively combined, complement each other, complement each other.Keywords: intelligent instrument,；RS232,；VXI bus；virtual instrument前言：在计算机技术和微电子技术的不断发展推动下，仪器仪表技术不断的进步，相继诞生了PC仪器、虚拟仪器等微机化仪器及自动测试系统，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
工业智能自动化仪器仪表的应用和发展
工业智能自动化仪器仪表的应用和发展摘要：工业智能自动化仪器仪表是现代工业生产中不可或缺的关键技术之一。
本论文将探讨工业智能自动化仪器仪表的应用和发展，并分析其在提高生产效率、优化生产过程、确保产品质量和降低人工成本等方面的重要作用。
通过研究和分析，本论文将揭示工业智能自动化仪器仪表在工业领域中的广泛应用和不断发展的前景。
关键词：工业;智能自动化;仪器仪表;应用;发展引言工业智能自动化仪器仪表是近年来随着工业智能化和自动化发展而兴起的一项重要技术。
随着科学技术的不断进步和工业生产的快速发展，传统的手工操作和简单的机械设备已经无法满足现代工业对高效、精确、可靠生产的需求。
工业智能自动化仪器仪表的出现填补了这一空白，提供了先进的监测、控制和优化手段，推动了工业生产的革新和升级。
一、工业智能自动化仪器仪表概述1.工业智能自动化仪器仪表的定义工业智能自动化仪器仪表是指应用先进的信息技术、自动控制技术和传感器技术，具备数据采集、信号处理、控制调节等功能的仪器仪表设备。
它能够实时获取、分析和处理工业过程中的各种参数和信号，实现自动化控制、监测和优化。
其主要目的是提高生产效率、降低成本、保证产品质量和提升生产安全性。
2.工业智能自动化仪器仪表的特点工业智能自动化仪器仪表具备以下几个特点：2.1高度智能化工业智能自动化仪器仪表采用先进的信息处理和控制算法，能够实现智能化的数据采集、处理和控制。
它具备自主学习、自适应调整和智能决策的能力，能够根据实时数据和环境变化做出智能化的控制和优化决策，提高工业生产的自动化程度和效率。
2.2多功能性工业智能自动化仪器仪表通常具备多种功能，能够完成多种任务。
它可以同时进行数据采集、信号处理、控制调节等多个功能，满足工业生产中不同参数的测量、监测和控制需求。
通过灵活配置和软件编程，可以实现仪表的功能扩展和定制化，适应不同工业场景的需求。
2.3高精度和高可靠性工业智能自动化仪器仪表具备高精度的测量和控制能力，能够对工业过程中的参数进行准确的测量和控制。
智能仪器仪表技术的运用及发展
智能仪器仪表技术的运用及发展摘要：最近几年，随着社会的飞速发展，我们国家的智能建筑也得到了很大的发展。
现代信息科技的发展，极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。
随着信息技术在各个领域的普及，智能仪器仪表也在多方面引入新技术，以实现自身的优化升级。
智能通信、微机械、微电子等方面的研究成果被成功地引入到智能仪器仪表中，从而使其朝着网络化、智能化、可重构化的发展趋势迈进。
本文从智能仪器仪表的行业发展状况出发，对目前的使用状况进行了分析，并指出了今后的发展方向。
关键词：智能仪器仪表技术；运用；发展引言“十三五”时期，国民经济和社会经济发展对设备提出了更高的要求，使生产效率得到更大的提升。
在这样的情况下，智能自动化仪表应运而生。
每一种产业都会按照自己的发展需求来进行技术革新，运用科技来推动生产力的解放。
当前，智能自动化仪表在工业生产中的应用日益广泛。
所以，在科技转型的今天需要对智能自动化仪表进行更深入的探讨。
1智能仪器仪表行业发展现状智能仪表技术已深入到生活的各个方面。
目前，它在人类的生产和生活中得到了广泛的运用，它所涵盖的行业有工业、农业、电力、交通、国防、文教卫生等。
为人民的生活提供了很大的便利，对国家经济的发展起到了积极的推动作用。
例如，某公司自主开发并研制了一套自力式微压力控制系统（ZDF氮封装置），它的主要作用是维持容器顶部保护气（通常是氮气）的压力不变，从而防止容器中的物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，并对容器的安全起到了保护作用。
它尤其适合于各类大型储罐的气封保护系统。
该产品节能，工作灵敏，工作可靠，使用和维护简单，在石油和化工行业得到了广泛的应用。
该氮气封闭装置的进料和出料压力设置容易，能实现连续生产。
压力检测膜片有较大的作用区域和较低的设置弹性，操作敏感，工作稳定；为了保证储罐的使用安全，必须在储罐顶部安装一个呼吸器，该呼吸器只作为一种安全型功能，从而克服了传统的储罐封闭系统中的供气阀门、排气阀门开闭次数多，容易发生故障的缺点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沈阳理工大学课程设计专用纸
I
课程设计任务书
分院（系） 信息科学与工程 专业 测控技术与仪器
学生姓名
学号
设计题目
智能红外体温计
——软/硬件设计
课程设计内容及要求： 内容：
1、 测控系统硬件电路设计，选择器件
2、 利用软件画原理图
3、 熟悉软件编程语言，编写程序
4、
系统调试
要求：
1. 利用温度传感器（TPS434）测量某一环境的温度并由数码管显示出结果
2.
测量范围为-55℃～＋125℃，精度为±0.5℃
进度安排:（20天）
1、 查找资料（2天）
2、 系统硬件电路设计（6天）
3、 软件编程与调试（6天）
4、
系统联调（3天）
5、 撰写报告（3天） 指导教师（签字）：
年 月 日
学院院长（签字）：
年 月 日
目录
第一章绪论
1.1体温计的发展与现状 (1)
1.2红外测温技术 (1)
1.3整体方案概述 (3)
第二章系统硬件设计
2.1 电源设计 (8)
2.2 信号调理电路 (11)
2.3 AD转换电路 (12)
2.4 图形点阵式LCD显示电路 (14)
2.5 语音播报电路 (17)
2.6 在线编程(ISP)电路 (18)
2.7 按键功能设计 (19)
第三章系统软件设计
3.1 软件工作流程 (20)
3.2驱动程序设计 (21)
总结 (24)
参考文献 (25)
第一章绪论
1.1 体温计的发展与现状
体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具，它是人类日常生活的必需品。
随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。
人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。
由于受到体温的影响，水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。
近几年来，智能体温计越来越多地应用在各个行业：冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。
许多医院也采用了智能体温计，虽然其性能暂不能与传统的体温计相比，但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。
体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题，传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处，如：测温时间长，读取结果不方便，体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。
针对以上问题，本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。
解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题，无汞害，灵敏度高，清晰播报，方便携带，寿命较长，台式设计使体温计放置时不会晃动，避免温计被损坏，尤其适用于小孩与老年人，其方便性大大超越水银式体温计。
1.2红外测温技术
测量体温的方法有很多，水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。
这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，并且当测温元件接触被测部位时，将影响其温度场的分布，对精度造成影响，而且响应时间也较长。
若采用非接触式测温的方法，则可以较好地解决这些缺点。
1.2.1红外测温背景
随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。
在某些场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。
例如：在
不停机的情况下对机械设备、电力设备、生产设备等进行温度测量;在不能造成产品的污染或损坏的情况下对生产过程中或仓库里的产品温度进行测量;在医学领域内 ,为了了解病人的身体状况 ,需对病人身体各个部分的温度进行安全的测量。
在这种背景下 ,使用方便、可快速对物体温度进行非接触、无损测量的红外测温技术得到了极大的发展。
目前，红外测温技术在已有着广泛的应用，其测量范围可从常温到达上千摄氏度。
国内外非接触红外测温技术的发展极为迅速，各国均研制出了具有有较高水平的用于各类场合的红外辐射式计，例如：美国RAYTEK 公司的Ranynger 系列、WAHL 公司的DHS 系列等。
国内生产红外测仪的厂家和研究所有上海自动化三厂、云南仪表厂以及中国科学自动化所等。
1.2.2红外测温原理
红外测温法是指利用人体自身的红外辐射来测定其表面温度的一种测量温度的方法。
红外测温是非接触式测温中应用较为广泛的一种技术，它由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。
红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号,该电信号经过放大器和信号处理电路后可以经模数转换后，由微控制器按照内部的算法来计算目标的表面温度值。
图1.1
智能红外体温计的测温原理是基于黑体辐射定律的，黑体是一种理想化的辐射体，它在任何温度下都能全部地吸收投射到其表面的任何波长的辐射能量，其表面吸引率为1。
为了弄清和获得红外辐射分布的规律，普朗克提出
目标物
温度 传感 器
放大器 信号调理电路
光电转换
了体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射定律，其表达式为：
2
5
21
(,)1hc kT hc M T e
λ
πλλ=
⋅-
（式1-1）
式中，c 为真空中的光速;k 为波尔兹曼常数，
由上式可出在温度T 时黑体在全部波长范围内的辐射出度为：
4
0()(,)M T M T d T λλσ∞
==⎰ （式1-2）
由式1-2可知：黑体总的辐射出度与黑体的绝对温度T 的四次方成正比。
因此，可能通过对物体辐射的测量进而求出物体的温度。
1.2.3 智能红外测温的优点
传统的体温计如水银体温计虽然价格便宜，但是有许多的弊端：水银体温计遇热或安置不当，容易破裂;人体若接触水后会中毒，恶心、头痛、腹泻、脱发等随之而来，严重者会造成血液凝固;测温时间长等。
智能红外体温计则避免了上述的缺点，它有着如下的优点：
1 测量不干扰被测温场，不影响温场分布，从而具有较高的测量准确度。
2 测温范围宽，在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度。
3 探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量;
4 不必接触被测物体，操作方便;
5 可以测量微小目标的温度;
1.3整体方案概述
本文旨在利用红外热释电温度传感器、MS51单片机以及其器件设计实现非接触式测温，使之达到响应时间最长不超过1s 、温度测量范围 34—42摄氏度,精度达到0.2摄氏度，即可手动测量，也可运行在自动模式下实时显示体温数据，有温度保持和清除功能，并能够向终端(计算机)发送测量到的数据以实现数据统计、分析的功能扩展。