非接触式测温系统
倍尔康非接触式红外体温计说明书
倍尔康非接触式红外体温计说明书
倍尔康非接触式红外体温计是一款以脉冲测温为原理，采用红外热像仪技术，通过精准测量人体体表面温度，快速、准确地测量成人及婴儿的体温。
它具有数据存储功能，可记录上次测量数据，方便用户查看。
此外，设备还有自动识别功能，可根据不同年龄段的人体测量数据进行自动分类，避免了因测量错误而造成不必要的麻烦。
使用方法：
1.准备好所需的材料：一台倍尔康非接触式红外体温计，电源适配器（用于充电），清洁布，棉花棒，消毒剂。
2.将设备放置在室内的光线较暗的位置，打开电源，待设备完全启动后，即可开始测量。
3.使用清洁布将测量部位进行清洁，然后用棉花棒沾消毒液消毒，使其保持干燥。
4.将测量部位对准设备的红外传感器，等待测量完成。
5.测量完成后，可以查看测量结果，也可以将测量结果存储在设备中，便于日后查看。
非接触式温度计的工作原理
非接触式温度计的工作原理非接触式温度计是一种先进的测温工具，它能够在不接触测量目标物体的情况下，准确地测量物体的温度。
这种温度计广泛应用于医疗、工业生产以及家用电器等领域。
下面将详细介绍非接触式温度计的工作原理。
1. 红外线辐射测温原理：非接触式温度计通过利用物体的红外辐射来测量物体的温度。
根据斯特藩-波尔兹曼定律，这种红外辐射的强度与物体的温度成正比。
温度计接收到物体发出的红外线辐射后，经过特定的光学组件进行聚焦和收集，并转换为电信号。
2. 光电探测器：温度计内置了一种称为光电探测器的元件，它能够接收并转化光信号为电信号。
光电探测器的主要成分是半导体材料，通过与红外辐射相互作用，产生电荷并形成电流。
3. 红外传感器：非接触式温度计通常配备了一种称为红外传感器的装置，它能够探测环境中的红外辐射。
红外传感器常常是由红外探测元件和光电探测器组成。
红外辐射被物体发出后，会被红外传感器接收到。
4. 光学系统：非接触式温度计中的光学系统是至关重要的一部分。
这个系统主要包括透镜、滤光片和反射镜等。
透镜用于集中红外辐射，使其能够在红外探测元件上产生更大的信号。
滤光片的作用是选择性地通过红外辐射，并尽量阻止其他类型的光线干扰。
反射镜可将光线反射回红外传感器，提高仪器的测量精度。
5. 信号处理和显示：非接触式温度计通过信号处理和数字显示来输出温度测量结果。
信号处理部分负责对红外辐射信号进行放大、滤波和转换等处理。
经过处理后，信号被传输到数字显示屏上，以显示出物体的温度值。
非接触式温度计的工作原理可以总结为红外辐射测温原理、光电探测器、红外传感器、光学系统和信号处理及显示。
这种温度计具有测量速度快、无损伤、操作简便等优点，广泛应用于各个行业。
在医疗领域中，非接触式温度计可用于测量体表温度，如额头或耳朵温度，适用于接触传染风险较高的场合。
在工业生产过程中，非接触式温度计可用于测量高温物体或难以接触的物体的温度，为生产过程提供实时的温度监测数据。
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。
工业上常用的温度检测仪表分为两大类：非接触式测温仪表
工业上常用的温度检测仪表分为两大类：非接触式测温仪表（如：辐射式、红外线）。
接触式测温仪表（如：膨胀式、压力式、热电偶、热电阻）。
本文将对实际工作中温度仪表出现的故障进行分析并说明处理办法，详情请看下文。
1热电阻测温计工业热电阻的常见故障是工业热电阻断路和短路。
一般断路更常见，这是因为热电阻丝较细所致。
断路和短路是很容易判断的，可用万用表的“×1Ω”档，如测得的阻值小于R0，则可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大，则可判定电阻体已断路。
电阻体短路一般较易处理，只要不影响电阻丝长短和粗细，找到短路处进行吹干，加强绝缘即可。
电阻体断路修理必须要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此以更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊接后要校验合格后才能使用。
热电阻测温系统在运行中常见故障及处理方法如下表：2热电偶测温计正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。
除了补偿导线接反，用错及接线松动引起的常见误差外（处理方法：正确使用补偿导线，紧固接线端子），安装不正确，热导率和时间滞后等误差，它们是热电偶在使用中的主要误差。
2.1.安装不当引入的误差如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍；热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性；热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃；热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向安装，而且充分与气体接触。
2.2.绝缘变差而引入的误差如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。
家里怎么测物体温度的原理
家里怎么测物体温度的原理家里物体温度的测量原理主要有接触式测量和非接触式测量两种方式。
接触式测量原理：这是一种常见且简单的测量方法，常用于测量固体物体的温度。
其原理是通过接触式温度计与物体表面接触，使温度计的温度与物体温度达到平衡，然后读取温度计上的温度值。
接触式温度计有多种类型，包括普通温度计、电子温度计等。
其中，普通温度计是一种传统的玻璃温度计。
它是由一根细长的玻璃管中充满了汞或酒精，管内底部有一个红色染料填充，通过观察红色染料的上升或下降来判断物体的温度。
电子温度计则是利用热电偶或热敏电阻来测量温度，它通过测量导体材料中产生的电压变化来推断物体的温度。
非接触式测量原理：非接触式测量主要是通过红外线测温仪来测量物体的温度。
它利用物体发出的红外辐射来推测物体的温度，因为物体发出的红外线辐射强度与物体温度密切相关。
红外线测温仪是一种通过红外感应来测量物体温度的仪器。
它包含一个红外探测器和光学系统。
光学系统用于收集并聚焦远离人眼可见光谱范围的红外辐射能量到红外探测器，红外探测器则将辐射能量转化为电信号。
通过对探测到的红外辐射能量进行计算和分析，可以得出物体的温度。
红外线测温仪的测量原理基于斯特藩-玻尔兹曼定律，该定律描述了物体辐射的能量与温度的关系。
它表明，物体发出的总辐射功率与物体的绝对温度的第四次方成正比。
因此，通过测量物体发出的红外辐射能量，可以确定物体的温度。
通过非接触式测量原理，红外线测温仪可以快速、准确地测量物体的温度。
它可以测量高温物体、移动物体以及难以接触的物体，非常适用于家庭日常生活中如测量厨房中食物的温度、测量热水器水温、宝宝体温等。
综上所述，家里物体温度的测量原理主要有接触式测量和非接触式测量两种方式。
接触式测量通过与物体表面的接触，使温度计与物体温度达到平衡，并读取温度计上的温度值。
非接触式测量则通过红外线测温仪，利用物体发出的红外辐射来推测物体的温度。
无论采用哪种测量方式，家里都可以方便地测量物体的温度，以满足不同的需求。
测温系统的原理
测温系统的原理
测温系统是一种用于测量物体温度的设备。
其原理基于热力学定律，即物体的温度与其内部分子的热运动有关。
测温系统可以通过不同的方法来实现温度的测量，包括接触式和非接触式方法。
接触式测温系统通常使用热电偶或热敏电阻等传感器来测量物体表面的温度。
这些传感器与物体表面直接接触，通过测量传感器和环境之间的温差来计算出物体表面的温度。
其中，热电偶是一种由两种不同金属制成的导线组成的传感器，当两种金属处于不同温度时会产生电势差，从而实现温度测量；而热敏电阻则是一种随着温度变化而改变电阻值的元件。
非接触式测温系统则使用红外线或激光等技术来实现对物体表面温度的快速、准确、无损检测。
这些系统通过检测物体表面发射出来或反射回来的红外辐射或激光信号，并根据辐射信号的强度和波长来计算出物体表面的温度。
其中，红外线测温系统可以分为单点式和成像式两种，单点式适用于测量单个点的温度，而成像式则可以实现对整个物体表面温度的高精度、高速成像。
总之，测温系统的原理基于热力学定律，通过使用不同的传感器或技
术来实现对物体表面温度的测量。
这些系统在工业生产、医疗保健、环境监测等领域都有广泛应用。
供暖温度检测方法
供暖温度检测方法一、引言供暖温度检测是保证供暖质量的重要环节，它不仅关乎到居民的舒适度，也影响着供暖系统的运行效率和能源消耗。
因此，采取科学、准确的方法进行供暖温度检测至关重要。
二、检测方法1. 接触式温度检测：通过温度传感器与被测物体直接接触，感受其温度并进行测量。
常用的接触式温度检测器有热电偶、热电阻等。
这种方法的优点是测量准确，但对被测表面有一定的热影响。
2. 非接触式温度检测：利用红外线、微波等非接触方式测量物体的温度。
常见的非接触式温度检测器有红外测温仪、微波测温仪等。
此方法对被测物体无热影响，但受环境因素影响较大。
三、检测流程1. 确定检测点：根据供暖系统的特点，选择具有代表性的测温点，如热力入口、中间管段、末端等。
2. 安装温度传感器：按照检测要求，将温度传感器安装在选定测温点上。
注意传感器与被测物体之间应保持良好接触，并采取适当的固定措施。
3. 记录数据：通过数据采集系统定时记录各个测温点的温度值。
为了保证数据的准确性和可靠性，应进行多次测量并取平均值。
4. 分析数据：对采集到的温度数据进行整理、分析，评估供暖效果，查找问题并制定改进措施。
5. 维护校准：定期对温度传感器进行维护和校准，确保其正常工作并延长使用寿命。
四、注意事项1. 在安装和移动温度传感器时，应避免对供暖管道造成损伤。
2. 对于非接触式温度检测，应特别注意避免外界因素（如烟尘、水汽等）对测温仪器的干扰。
3. 严格按照相关安全规范进行操作，防止烫伤等意外事故的发生。
通过采用适当的供暖温度检测方法并严格遵循检测流程，我们能够准确评估供暖系统的运行状况，为提高供暖质量提供有力保障。
同时，合理的温度监测也有助于实现节能减排，促进可持续发展。
非接触式红外测温原理及误差分析
在着各种误差。测温范围越窄, 精度就越高, 测温范
围过宽, 会降低精度, 尤其在低端测温。 影响红外测温的因素很多, 除了仪器本身的因
素外, 主要还体现在以下几个方面。
311 辐射率( 即辐射系数)
辐射率是描述一个物体相对于黑体辐射能力大
小的物理量, 它的大小与物体的材料形状、表面粗糙
度、凹凸度、氧化程度、颜色、厚度等有关。红外测温
参考文献
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于 1, 称为灰体, 由于黑体的光谱辐射功率 Pb( KT )
与绝对温度 T 之间满足普朗克定理[ 3~ 5]
Pb( KT ) = c1 K- 5/ [ expc2/ KT - 1]
( 1)
其中 Pb ( KT ) 为黑体的辐射出射度; K为波长; T 为 绝对温度; c1、c2 为辐射常数。它 说明在绝对温度 T 下, 波长 K处单位面积上黑体的辐射功率为 Pb
度, 经过修正完全可以实现定点频率下电平的准确 测量; 但在变频增益没有达到足够的高准确度时, 对 电平的修正只能作为粗略测量的结果。因为混频器 的测试还没有得到彻底解决, 本人暂时不能提供绝 对电平测量的权威性数据, 请读者见谅。
4 结论
通过 实 验研 究, 证 明 利 用 外 差 混 频法 对 HP 8902A 进行频率扩展是可靠有效的。扩展后, 调 制度测量功能以及衰减测量功能经验证, 测量准确
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附件3：毕业设计规格式学号年级远程和继续教育学院毕业设计基于单片机的非接触式测温系统专业姓名指导教师评阅人ⅩⅩⅩⅩ年Ⅹ月中国学术声明：重声明本人呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的容。
对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要本设计根据设计任务和实际考察进行了方案设计和方案论证，并且设计了相应的硬件电路和软件系统，研制了非接触式测温系统。
该系统采用MLX90614红外温度传感器和80C51单片机为核心技术设计的非接触式测温系统，利用传感器自带的低噪放大器、A/D转换将传感器采集的温度电压信号经过处理输出给单片机，从而单片机控制显示温度和高温声音报警。
对非接触式测温的实现技术进行了有意义的探索与研究，在快速、安全测温方面有一定参考价值。
关键词：80C51；MLX90614；非接触式测温；ABSTRACTAccording to the design task and the actual investigation, the design and the scheme demonstration are carried out, and the corresponding hardware and software systems are designed, and the non-contact temperature measurement system is developed.The system uses the MLX90614 infrared temperature sensor and the 80C51 MCU as the non contact temperature measuring system. Using the low noise amplifier with the sensor and the A/D conversion, the temperature and voltage signals collected by the sensor are processed and output to the single chip microcomputer, and the microcontroller is controlled to display the temperature and the high temperature sound alarm. It has made a meaningful exploration and Research on the realization technology of non-contact temperature measurement, and has a certain reference value in fast and safe temperature measurement.Key words: 80C51; MLX90614;Non-contact temperature measurement；目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)引言 (1)第一章 (1)绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 非接触测温系统概述 (1)1.3 课题研究的目的及意义 (2)第2章系统总体概述与构架 (2)2.1 系统总功能概述 (2)2.2 系统硬件总体构架 (3)2.3 系统软件总体构架 (3)第3章系统硬件选择与电路设计 (4)3.1 芯片介绍及相关模块及相关电路模块设计 (4)3.1.1 80C51系列单片机简介 (4)3.1.2 MLX90614红外温度传感器测温模块介绍 (5)3.1.3 LCD1602液晶模块介绍 (7)3.1.4蜂鸣器概述 (7)3.2 单片机系统及外围电路的设计 (8)3.1.1 单片机最小系统原理图 (8)3.2.1 传感器电路 (9)3.2.3 温度显示电路 (9)第4章软件部分 (10)4.1 系统程序流程图 (11)4.2温度显示与报警程序 (11)附录 (12)引言一般来说，测温方式可以分为接触式和非接触式，接触式测温只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度，所以响应时间长，且极易受环境温度的影响；而红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，具有影响动被测物体温度分布场，温度分辨率高、响应速度快、测温围广、不受温度上限的限制、稳定性好等特点，近年来在家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。
本文的非接触式测温系统是单片机系统的一种典型应用，要求在不接触物体的情况下对物体的温度进行直接的测量和报警，从而快速直观的了解到物体的温度。
本次设计采用80C51单片机为控制核心，并结合传感器模块、显示模块，最后单片机通过判断数字化的传感器温度信号直接控制蜂鸣器声音报警系统。
整个系统结构紧密，传输性能高。
第1章绪论1.1 课题背景随着现代科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。
本红外测温系统设计的出发点也正是基于此。
1.2 非接触式测温系统概述非接触式红外测温也叫辐射测温，一般使用热电型或光电型探测器作为检测元件。
此温度测量系统比较简单，可以实现大面积的测温，也可以是被测物体上某一点的温度测量；可以是便携式，也可以是固定式，并且使用方便；它的制造工艺简单，成本较低，测温是不接触被测物体。
具有响应时间短、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点，但利用红外辐射测量温度，也必然受到物体发射率、测温距离、烟尘和水蒸气等外界因素的影响，其测量误差较大。
在这种温度测量技术中红外传感器的选择是非常重要的，而且不仅在点温度测量中要使用红外温度传感器，大面积温度测量也可以使用红外温度传感器。
本设计正是采用红外温度传感器这种温度测量技术，它具有温度分别率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、测量精度高和稳定性好等优点；另外红外温度传感器的种类比较多。
发展非常快，技术比较成熟，这也是本设计采用红外温度传感器设计非接触温度测量系统的主要原因之一。
1.3 课题研究的目的及意义设计出更加快速、安全且成本低的非接触式测温系统。
第2章系统总体概述与构架2.1系统总功能概述非接触式测温系统大体上是由温度传感器、液晶显示和报警器组成，温度传感器的工作原理是传感器输出的电压模拟信号随着被测物体温度与传感器自身温度变化而变化，再传输到单片机显示温度并判断是否报警，后传输到报警器做出响应。
系统整体功能如图2-1所示：图3-2 测温系统功能2.2 系统硬件总体构架测温系统的主要模块：传感器测温模块、单片机控制模块、声音报警模块、温度显示模块、电源模块（图中未显示），如图2-2图2-2 硬件构架图2.3 系统软件总体构架程序初始化结束后，整个非接触式测温系统进入监控状态，温度传感器检测温度并输出电压信号，80C51单片机将经过传感器放大和A/D转换的温度信号成的十进度气体温度与限定值相比较，显示并判断是否报警。
如有异常报警则需要手动复位初始化整个系统。
系统程序流程图如图2-3图2-3 软件构架图第3章系统硬件选择与电路设计硬件电路是电路系统的重要组成部分，硬件电路设计是否合理直接影响电路系统的性能。
3.1 芯片介绍及相关模块及相关电路模块设计3.1.1 80C51系列单片机简介虽然目前单片机的品种很多，但其中最具代表性的当属Intel公司的MCS-51单片机系列。
MCS-51以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定了良好的基础。
MCS-51系列的典型芯片是80C51（CHMOS型的8051）。
1)80C51单片机特点：a)体积小、重量轻、价格低、耗电少、电源单一。
b)抗干扰能力强，可靠性高。
c)面向控制，控制功能强，运行速度快。
2)80C51单片机引脚及其功能介绍：单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
a)电源：VCC - 芯片电源，接+5V；VSS - 接地端；b)时钟：XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
c)控制线:控制线共有4根：d)ALE/PROG:地址锁存允许/片EPROM编程脉冲e)ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址f)PROG功能：片有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
g)PSEN:外ROM读选通信号。
h)RST/VPD:复位/备用电源。
i)RST（Reset）功能：复位信号输入端。
j)VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
k)EA/Vpp:外ROM选择/片EPROM编程电源。
l)EA功能：外ROM选择端。
m)Vpp功能：片有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
n)I/O线：80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
3)8051引脚图图3-1 80C51单片机引脚图3.1.2 MLX90614测温传感器介绍MLX90614系列测温芯片通过通远程物体的红外线放射加热，热量由芯片热电偶测得。
由红外温度传感器、低噪放大器、A/D转换器、DSP单元、脉冲调制电路及逻辑控制电路构成，热电堆输出的温度信号经过部高性能、低噪声的运算放大器放大后，送给模数转换器(ADC)，ADC输出的17位数字经过可编程FIR和IIR低通滤波器（即图中的DSP）处理后输出，该输出作为测量结果保存在MXL90614部RAM存储单元中，可以通过SMBus读取；同时测量结果送到后级数子式脉冲宽度调制电路，将测量结果以PWM的方式输出。
部结构图如下。
图3-1.1 MLX90614D传感器部结构MXL90614采用4脚罐形封装(TO239)，顶端引脚分布视图如图所示，具体引脚功能如下：图3-1.2 MLX90614传感器引脚图VDD:外部电源输入；VSS:地，和外壳相恋；SCL/Vz：当MXL90614为SMBUS模式时SCL为串行输入，为PWM模式时Vz 为由外部电路置高电平；SDA/PWM:当MXL90614为SMBUS模式时串行数据输出接口，为PWM模式时做为PWM波输出接口。
测温原理：输出时被测物体温度（TO）与传感器自身温度（Ta）共同作用的结果，理想情况下热电元件的输出电压为：44V A To Ta=-ir()其中温度单位均为Kelvin,A为元件的灵敏度常数。