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
基于自动校准的人体红外测温系统研制
基于自动校准的人体红外测温系统研制摘要：本文对人体红外测温系统的误差影响因素进行了分析，并设计了基于高精度黑体进行温度校准的测温系统。
通过识别黑体所在区域，计算并校准温度偏差，系统可在无人操作情况下，实时自动完成温度校准。
使测温系统的使用更为便捷，提高了系统的测温准确率。
关键词：红外成像；人体测温；自动校准人体红外测温系统可以实现无接触式快速测温，使用方便、快捷。
但是红外测温系统易受到环境温度等因素的影响，造成温度测量不准确。
使用过程中，随着天气或气温的变化，往往需要专门安排人员，进行温度偏差校准，造成很大不便，也影响了温度测量的准确性。
本文首先分析了标准黑体的灰度测量值与设定温度之间的关系，以及环境温度对红外测温结果的影响，建立温度值-灰度值拟合关系。
进而设计了一种自动校准算法，可在图像中自动识别黑体所在区域，并完成温度校准。
一、系统硬件设计本文设计的基于自动校准的人体红外测温系统，以红外传感器为核心，结合外置高精度校准黑体、视频采集卡、显控计算机组成。
由系统硬件完成视频采集功能，由系统软件实现视频显示、人脸识别、温度测量、自动校准、超温报警、数据记录等功能。
实现无接触、高精度、智能化的人体红外测温方案。
高精度黑体安装于三脚架上，并放置于红外传感器的视场中。
红外传感器采集图像数据，并通过cameralink视频线将视频输出到视频采集卡。
视频采集卡与显控计算机通过雷电3接口连接，显控计算机上的综合处理软件可通过采集卡SDK接口获取图像数据。
二、系统关键算法设计2.1灰度映射温度红外传感器可以获取原始图像数据，即传感器采集到的灰度值。
为了获取灰度值到温度值的映射关系，需要进行数据采集、数据拟合和误差分析。
2.1.1灰度值与黑体设定温度的关系环境温度不变，将黑体设置到不同温度，记录红外传感器采集的灰度值。
测量并拟合出红外传感器采集灰度值与黑体设定温度之间的关系。
因人体的辐射率大约为0.98左右，因此分别采集辐射率为1.0以及辐射率为0.97的黑体数据。
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
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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
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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。
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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。
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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。
基于红外线测温技术的温度监控系统设计与实现
基于红外线测温技术的温度监控系统设计与实现温度监控系统是一种广泛应用于各个领域的重要设备，它能够实时监测环境温度，并通过数据分析和处理，提供准确、稳定的温度信息，帮助人们进行有效的温度控制和管理。
基于红外线测温技术的温度监控系统是一种先进、高精度的监测方法，具有非接触、无干扰等优点，逐渐成为温度监控领域的首选技术。
本文将围绕基于红外线测温技术的温度监控系统的设计和实现展开，主要包括以下几个方面的内容：系统架构设计、硬件选型与搭建、软件开发与实现、系统测试与性能评估。
首先，系统架构设计是整个温度监控系统的核心。
在选择合适的硬件平台和软件框架之前，我们需要明确系统的功能需求和技术要求，包括测量范围、精度要求、温度分辨率等。
针对不同的应用场景和实际需求，我们可以选择合适的红外线测温传感器和控制器，搭建一个高效、可靠的系统架构。
其次，硬件选型与搭建是系统实现的重要步骤。
基于红外线测温技术的温度监控系统需要选择合适的红外线测温传感器，并配合适当的信号放大电路和AD转换器，实现对温度信号的采集和处理。
同时，我们还需要选用适合的微控制器或单片机作为系统控制单元，通过编程和通信接口设计，实现对传感器和其他外设的控制和数据传输。
然后，软件开发与实现是温度监控系统的关键环节。
通过合理的软件设计和编程，我们可以实现对传感器和外设的控制，并将采集到的温度数据进行预处理、存储和显示等功能。
在软件开发过程中，除了基本功能的实现，还可以考虑一些额外的功能，如数据传输和存储、报警机制、远程监控和控制等，以满足用户的特定需求。
最后，系统测试与性能评估能够反映温度监控系统的稳定性和准确性。
通过对系统的功能性测试和性能测试，包括对不同温度环境下的测量误差、响应时间、稳定性和重复性等指标进行评估和分析，以确保系统的可靠性和精确性。
同时，我们还可以对系统的实时性、功耗、稳定性等方面进行考察，以进一步优化系统的性能。
综上所述，基于红外线测温技术的温度监控系统设计与实现需要从系统架构设计、硬件选型与搭建、软件开发与实现、系统测试与性能评估等方面入手。
基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施
基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施智能温控系统是一种利用先进的技术手段来监测和调节室内温度的系统。
基于红外线测温技术的智能温控系统能够通过红外线感应器实时测量人体温度，并自动调节环境温度，为用户提供一个舒适的室内环境。
在设计和实施基于红外线测温技术的智能温控系统时，我们需要考虑以下几个方面：1. 红外线测温技术的选择在选择红外线测温技术时，我们需要考虑其准确度、响应速度和稳定性。
高准确度的红外线测温技术能够提供可靠的数据，快速响应速度可以及时感知到人体温度变化，而稳定性可以确保长时间的可靠运行。
2. 温度感应器的布置在室内的不同区域布置红外线温度感应器是非常重要的。
合理的布置可以确保系统能够准确地感知到人体温度，并进行及时的调节。
一般而言，温度感应器可以布置在入口、会议室、办公区和共用设施等频繁出入的区域，以确保及时监测到人体温度的变化。
3. 温度数据的处理和分析系统需要具备处理和分析红外线测温数据的能力。
温控系统可以通过将红外线测温数据与预设的温度阈值进行比对，从而判断当前环境是否需要进行温度调节。
同时，系统也可以将温度数据进行存储和分析，以便用户后续参考和分析。
4. 温度调节的方式基于红外线测温技术的智能温控系统可以通过多种方式进行温度调节。
例如，可以通过控制空调系统、暖气系统或者通风系统来实现温度的调节。
在温度过高或过低时，系统可以及时发出信号，触发相应的设备进行温度调节，以保持室内环境的舒适度。
5. 用户交互界面的设计为了方便用户操作和监控温度调节情况，智能温控系统需要拥有友好的用户交互界面。
用户可以通过界面进行温度设定、监测室内温度以及查看历史数据等操作。
同时，系统还可以提供报警功能，当温度异常或超过设定的范围时，系统会自动发出报警提醒，提醒用户及时采取措施。
总结而言，基于红外线测温技术的智能温控系统设计与实施需要考虑红外线测温技术的选择、温度感应器的布置、温度数据的处理和分析、温度调节的方式以及用户交互界面的设计。
红外热像在线测温系统的设计与实现讲解
红外热像在线测温系统的设计与实现讲解红外热像在线测温系统是一种利用红外热像仪进行温度测量的系统。
该系统可以广泛应用于工业、医疗、安防等领域，可以实现对目标物体的非接触式温度监测，并通过可视化界面显示测量结果。
下面将对红外热像在线测温系统的设计与实现进行详细讲解。
首先，红外热像在线测温系统的设计需要明确需求和目标。
需要考虑的因素包括：测温范围、测温精度、测温速度、实时显示和记录功能等。
其次，系统设计需要选取合适的红外热像仪。
选择红外热像仪时需要考虑以下几个指标：像素分辨率、测温范围、测温精度、测温速度、镜头类型、系统接口等。
根据具体需求和预算情况选择合适的红外热像仪。
接下来是系统的硬件设计。
系统硬件包括：红外热像仪、显示屏、控制主板和其他相关电路。
红外热像仪通过接口与控制主板连接，将采集到的红外图像数据传送给主板处理。
显示屏用于实时显示测温结果。
控制主板负责数据处理、界面控制和数据传输等功能。
然后是系统的软件设计。
软件设计主要包括测温算法的实现和界面设计。
测温算法设计要考虑实时性、准确性和效率。
常见的测温算法包括最大值、最小值和平均值等。
界面设计要直观易用，可以显示测温结果、调整参数和保存数据等功能。
最后是系统的实现和测试。
根据设计方案完成系统的搭建和调试。
包括硬件的连接和软件的安装与配置。
测试要验证系统的测温精度、测温范围和实时性等指标，同时进行界面操作和数据保存等功能的测试。
总结起来，红外热像在线测温系统的设计与实现过程主要包括明确需求和目标、选择合适的红外热像仪、进行系统硬件设计、实现测温算法和界面设计、最后完成系统的搭建和测试。
在实际应用中，可以根据具体需求进行改进和优化，满足不同场景下的测温需求。
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。
红外测温方案
红外测温方案摘要：红外测温技术是一种无接触、非接触的测温方法，通过测量目标物体的红外辐射能量，可以准确、快速地获取目标物体的温度信息。
本文将介绍红外测温的原理、应用场景以及常见的红外测温方案。
引言：在工业生产、医疗保健、安防等领域，准确测量目标物体的温度是非常重要的。
传统的接触式温度测量方法存在着接触不便、测量不准确、易受干扰等问题。
而红外测温技术的出现，有效地解决了这些问题，成为了温度测量领域的一项重要技术。
一、红外测温的原理红外测温的原理基于物体辐射能量与其温度之间的关系。
根据斯蒂法-玻尔兹曼定律，物体的辐射能量与其温度的四次方成正比。
因此，通过测量物体的红外辐射能量，可以推算出其温度值。
红外测温仪器主要由红外传感器、辐射率校正器、信号处理器等组成。
二、红外测温的应用场景红外测温技术在多个领域有着广泛的应用。
1. 工业生产领域在工业生产过程中，温度的控制对于产品质量和生产效率至关重要。
红外测温技术可以用于监测和控制各种设备的温度，例如锅炉、热交换器、熔炉等。
通过及时掌握设备的温度信息，可以预防设备故障和生产事故的发生，确保生产的顺利进行。
2. 医疗保健领域红外测温技术在医疗保健领域有着重要的应用。
例如，在体温测量中，传统的接触式温度计需要与人体直接接触，不仅不够方便，还可能交叉感染。
而使用红外测温仪，只需对准人体额头进行测量，即可获取准确的体温数值，非常适合用于公共场所的体温筛查。
3. 安防领域红外测温技术在安防领域也有着重要的应用。
例如，使用红外测温技术可以对人流密集的场所进行快速测温，及时发现患者，控制疫情传播。
此外，红外测温技术还可以用于火灾、燃气泄漏等安全监测，及时发现和处理潜在危险。
三、常见的红外测温方案目前市场上存在多种红外测温方案，下面介绍几种常见的方案。
1. 手持式红外测温仪手持式红外测温仪是最常见的红外测温设备之一。
它小巧便携，操作简单，适用于不同的场景。
用户只需将测温仪对准目标物体，按下测量键，即可在显示屏上看到目标物体的温度数值。
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滤光片
2018/11/13
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. 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 。 • 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 B
+12 C8 0.1uF R12 1K 24K C9 0.1uF IN+ IN+ C10 10uF
220V
R15 C11 0.02uF 1M
C12 0.47uF R16 47K C13 0.22uF
A
LCD显示电路 显示部分由多位液晶显示驱动器ICL7106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。
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测量部分电路
电源电路
T S +12 VD5 IN4001 C9 47uF/16V E 12V
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220V～ U TRANS1 4
B
2 2A/50V
C10 470uF/25V
C11 0.1uF
BRIDGE1
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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。
2018/11/13
Pb T T 4
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：
Pb T T 4
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。 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：
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PT T 式(4)正是物体的热辐射测温的数学描述。
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3.红外测温仪工作原理
热 辐 射 体 光 学 系 统 调 制 盘
热释 电红 外探 测器
电子放 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。
2018/11/13
2. 红外测温仪的原理
• 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。
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积分显示电路
R13 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 ICL7106 OSC1 OSC2 OSC3 IES1 UMF+ UMFCMF+ CMFCOM 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 R14
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4.红外测温仪的光学系统
• 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。
2018/11/13
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 200 B
S E
放大器 A1
滤光片
滤波器 A2滤光 片
积分器 A3
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。
2018/11/13
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。