帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試

1、帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試常州劉國鈞高等職業(yè)技術學校畢業(yè)論文編號論文名稱帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試系部機電工程系專業(yè)一機電一體化班 級0961姓名閆瑞陽學 號指導教師盛希寧2014年05月04日摘要溫度檢測是現(xiàn)代工業(yè)的命脈，測量溫度的方法可以分為接觸式和非接觸式測溫。傳統(tǒng)的接觸式測溫儀因其響應速度慢，測溫時間長等缺點，在某些應用領域逐漸被紅外非接觸測 溫系統(tǒng)代替。目前，紅外測溫系統(tǒng)是最主要的非接觸測溫方式之一，其響應速度快、測量 范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點，被廣泛應用于各行各業(yè)。但由于紅外測溫儀的測量精度很容易 受到環(huán)境溫度，測量距離等外界因素的影響，導致其測量

2、誤差增大，因此，減少外界因素 對紅外測溫儀的測量精度影響是具有十分重要的意義。本課題主要是以降低距離因素以及環(huán)境溫度因素對紅外測溫儀測量精度的影響為目 的，闡述了紅外測溫原理及方法，詳細的描述了ATmega16片機、紅外測溫硬件的系統(tǒng)結構以及硬件的設計與調試，并且主要針對距離因素對紅外測溫的影響做了相關實驗，通 過三種成品化的紅外測溫儀以及本課題中所設計的紅外測溫系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)分析對比，具有 距離補償以及精確的環(huán)境溫度補償?shù)募t外測溫系統(tǒng)有效的降低了距離、環(huán)境溫度的外界因 素影響，具有低功耗、響應速度快、靈敏度高、準確性高等優(yōu)點，能夠適用于不同環(huán)境溫 度下、測量距離偏長的應用場合。關鍵詞：距離補償

3、、紅外輻射、溫度傳感器、測溫目錄第一章紅外輻射測溫原理11.1 紅外輻射的理論基礎11.2 影響紅外輻射的因素 2第二章紅外輻射測溫方法與紅外測溫儀的結構組成 32.1 紅外測溫的方法322紅外測溫儀的結構組成3第三章距離因素對紅外輻射測溫儀的影響 53.1 DT-811紅外輻射測溫儀的溫度測量值 53.2 GM30C紅外輻射測溫儀的溫度測量值 63.3 AR320紅外輻射測溫儀的溫度測量值 7第四章帶距離補償?shù)募t外輻射測溫硬件電路設計 94.1 硬件總體設計94.2 OTP-538U傳感器的工作原理和性能 94.3 目標溫度的電信號處理電路 114.4 超聲波測距電路 134.5 數(shù)字化處理

4、及顯示電路 14第五章電路標定與調試 165.1 固定測量距離（3cm，改變被測目標溫度時，紅外輻射測溫系統(tǒng)測量結果 165.2 固定被測目標溫度（40C），改變測量距離時，紅外輻射測溫系統(tǒng)測量結果 165.3 固定被測目標溫度（40C），補償測量距離，紅外輻射測溫系統(tǒng)的測量結果 17總結19致謝辭20參考文獻21帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試第一章紅外輻射測溫原理1.1紅外輻射的理論基礎任何物質（體），其內部的帶電粒子都是處于不斷的運動狀態(tài)的。當物體具有一定的溫 度，即物體溫度高于熱力學溫度 0 K時（攝氏溫度-273 C時），它就會不斷地向周圍進行電 磁輻射。物體在常溫下，發(fā)

5、射紅外線；當溫度升高至500C左右，便開始發(fā)射部分暗紅的可見光；當溫度繼續(xù)升高，物體會向外輻射可見光，且隨著溫度的升高其波長會變短。紅 外線是位于可見光中紅色光外的一種光線，是一種人眼看不見的光線。但這種光和其他任 何光一樣，也是一種客觀存在的物質。紅外線與可見光、紫外線、X射線、丫射線和微波等無線電磁波一起構成了一個無限連續(xù)的電磁波譜。在光譜中的位置如圖 1-1所示。宇宙肘雜x射繪可見光微波 無餓電波A <lpmlum-lQiun3Sftun*-780nm1_i1i_11>帥馬討找紫外光紅外繪"增大lpm-10pmO,75-LOO&/m圖1-1光譜分布紅外輻射的

6、物理本質是熱輻射。熱輻射的程度主要由物體的溫度所決定。溫度越高， 輻射出的紅外線越多，紅外輻射的能量越強。科學研究表明，太陽光譜各種單色光的熱效 應，從紫色光到紅色光的熱效應是逐漸增大的，且最大的熱效應出現(xiàn)在紅外輻射的頻譜范 圍內。因而，有人又將紅外輻射稱為熱輻射或者是熱射線。試驗表明，波長在（0.11000）卩m范圍內的電磁波被物體吸收時，可以顯著地將電磁能轉變?yōu)闊崮?。紅外輻射與其它輻 射一樣，能在其射程范圍內被物體吸收并轉換為熱能。即使在高度真空里，通過熱輻射也 能進行能量的傳遞。紅外輻射和可見光、無線電磁波一樣，是以波的形式在空間（同一介質）進行直線傳播的，并遵循逆二次方定律，也能反射、

7、折射、散射、干涉和偏振。它在 真空中傳播的速度等于光在真空中的傳播速度。即c= Z* Y 及 C =1/ 入式中,入紅外輻射的波長（cm）;紅外輻射的頻率（Hz）;(T紅外輻射在真空中1cm的長度內所包含的波長個數(shù)；C光在真空中的傳播速度，c3.OX 1010cm/so熱輻射的另一個特點是輻射光譜呈連續(xù)性，在電磁波譜中由于不同波譜的波長相差很 大。紅外輻射和電磁波傳播一樣也存在被傳輸介質吸收和散射等現(xiàn)象，使輻射能在傳輸過 程中會逐漸衰減。1.2影響紅外輻射的因素影響物體紅外輻射的主要因素有大氣的衰減及物體不同的輻射率。一般來說，大氣對 可見光是透射性能良好的媒質，但對不同波長的紅外輻射卻產生不

8、同程度的衰減。造成輻 射衰減的主要原因是大氣中H2O C(O 03、CO和CH4等氣體的選擇性吸收，以及大氣中懸 浮的各種微粒的散射所致。在接近地面的空氣中，對紅外線的衰減起主要作用的是水蒸氣 和CO,大氣對紅外線的吸收情況見圖1-2。too«060初20*'oI 23-1 Jt> 7 H*1011 n 1314 (51fill(Jt1(1O1HjO65H10 CO* CO；CO; CO：COi圖1-2大氣對紅外線的吸收由圖1-2可以看出，在(015)卩m波長范圍內，大致有三個紅外波段在大氣中透射較好， 通常稱這些波段為大氣窗口 ,它們分別為0卩m3y m 3卩m5卩m

9、 8卩m14卩m禾U用這三 個透明窗口，即使沒有一絲可見光線或霧氣較重，同樣能觀測到清晰的紅外圖像。遠紅外 受散射的影響較小，相對近紅外線更適合全天候和遠距離傳播，從而避免天氣狀況引起的 測量誤差。第3頁共21頁帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試第二章紅外輻射測溫方法與紅外測溫儀的結構組成2.1紅外測溫的方法溫度檢測是現(xiàn)代工業(yè)的命脈，測量溫度的方法可以分為接觸式和非接觸式測溫。傳統(tǒng) 溫度測量以接觸方式為主，主要以熱敏電阻、熱電偶、半導體傳感器測溫為主要手段。傳 統(tǒng)的接觸式測溫由于其反應速度慢、測溫時間長、影響物體的溫度場等缺點使其應用范圍 受到限制。目前，非接觸式測溫方式主要以紅外測

10、溫為主， 紅外測溫主要有以下幾種方法：（1）全輻射測溫法、（2）亮度測溫法、（3）雙波段測溫法、（4）多波段測溫法、（5） 最大波長測溫法。本課題研究的是非接觸常溫測量，此測溫方法適用于工業(yè)現(xiàn)場的常低溫非接觸動態(tài)測 溫場合，即當溫度接近于常溫，且物體為動態(tài)的場合。通過對比以上各種紅外測溫法的優(yōu) 缺點,本課題選擇全輻射測溫法。2.2紅外測溫儀的結構組成紅外測溫儀包含以下幾個部分：光學系統(tǒng)（用于接收紅外輻射）和探測器（感知光線）、處 理信息器（處理光線所攜帶的信息）、掃描設備、顯示設備等裝置。見圖2-1。紅外探測器披測物休圖2-1典型紅外測溫系統(tǒng)框圖（1）紅外光學系統(tǒng)：紅外測溫儀的光學系統(tǒng)就是紅外

11、輻射的接收系統(tǒng)，它是紅外探 測器的窗口。光學系統(tǒng)的主要功能是收集被測目標發(fā)射的紅外輻射能量，進而把它們匯聚 到紅外探測器的光敏面上。為了盡可能多地接收目標的紅外輻射量，要求光學系統(tǒng)有較大 的相對光學孔徑。光學系統(tǒng)決定了紅外測溫儀的視場大小。（2）紅外探測器：紅外探測器是紅外測溫儀的核心部分，它的功能是將被測目標的紅外輻射能量轉變?yōu)殡娦盘枴＜t外探測器對紅外測溫儀的性能起著關鍵的作用。熱電堆式探測器的工作波長為225卩m測溫范圍大于50C，響應時間約為0.1s，穩(wěn)定性比較高第3頁共21頁帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試（3）信號處理系統(tǒng)：對于不同類型、不同測溫范圍、不同用途的紅外測溫儀

12、，由于紅 外探測器種類的不同、設計原理的不同，其信號處理系統(tǒng)也就不同，但信號處理系統(tǒng)要完 成的主要功能是相同的，即放大、抑制噪聲、線性化處理、發(fā)射率修正、環(huán)境溫度補償、 A/D和D/A轉換以及要求輸出信號等。（4） 顯示系統(tǒng)：紅外測溫儀的顯示系統(tǒng)用于顯示被測目標溫度值，初期多為表頭顯示, 目前顯示器件多采用發(fā)光二極管、數(shù)碼管和液晶等數(shù)字顯示。數(shù)字顯示不僅直觀，而且精 度高。為了便于記錄和儲存，不少紅外測溫儀還配備了記錄裝置或輸出打印設備。（5）附件：紅外測溫儀的附屬部分除電源外，瞄準裝置也是一個比較重要的附件。當 被測目標距離較遠時，為便于把測溫儀對準被測部位，需要配備瞄準裝置，常用的瞄準裝

13、置有目鏡、可見光瞄準器和激光瞄準器。本文主要研究內容為：信號處理系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)，以及如何克服測量距離對測量結果 的影響。第5頁共21頁第三章 距離因素對紅外輻射測溫儀的影響為了實際驗證測量距離因素對實際測量結果值的影響情況，特設計以下實驗方案：在無風的室內環(huán)境內，環(huán)境溫度為 25C，被測目標溫度為40 C,測量距離范圍在1cm10cm 的條件下分別用三種成品化的紅外輻射測溫儀測量被測目標溫度值，并進行數(shù)據(jù)記錄及整理，最后分析測量因素對紅外輻射測溫儀的影響結果。3.1 DT-811紅外輻射測溫儀的溫度測量值如表3-1及圖3-1所示表3-1 DT-811紅外輻射測溫儀的溫度測量值測量距離（cm）實

14、際測量溫度C）測量距離（cm實際測量溫度（C ）142.32638.90240.85738.22340.61837.53440.23936.74539.571036.19測量距離（cm-L實際測量溫度被測目標實際溫度圖3-1測量距離與實際測量溫度的曲線圖帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得：當紅外輻射測溫儀距離被測目標小于1cm時，被測目標輻射的熱量干擾紅外輻射測溫儀的環(huán)境溫度補償部分，使得實際測量溫度誤差增大。當紅外輻射測 溫儀距離被測目標在25cm時，實際測量溫度與被測目標實際溫度值接近。當兩者之間的 距離大于5cm時，實際測量溫度誤差與測量距離成正比。距離因素對此

15、紅外輻射測溫儀的 測量準確性造成了很大的影響。3.2 GM300紅外輻射測溫儀的溫度測量值如表 3-2及圖3-2所示表3-2 GM300紅外輻射測溫儀的溫度測量值測量距離（cm）實際測量溫度C ）測量距離（cm）實際測量溫度（C ）143.35640.23242.84739.78342.12839.03441.59938.56540.681037.83圖3-2測量距離與實際測量溫度的曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得：當紅外輻射測溫儀距離被測目標小于4cm時，被測目標輻射的熱量干擾紅外輻射測溫儀的環(huán)境溫度補償部分，使得實際測量溫度誤差增大。當紅外輻射測 溫儀距離被測目標在57cm時，實際測量溫度與被測目標

16、實際溫度值接近。當兩者之間的第6頁共21頁帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試距離大于7cm時，實際測量溫度誤差與測量距離成正比。距離因素對此紅外輻射測溫儀的 測量準確性造成了很大的影響。3.3 AR320紅外輻射測溫儀的溫度測量值如表 3-3及圖3-3所示424140383736353410測量距離（cm）實際測量溫度 被測目標實際溫度39表3-3 AR320紅外輻射測溫儀的溫度測量值測量距離（cm）實際測量溫度C ）測量距離（cm）實際測量溫度（C ）141.15639.21240.38738.83340.26838.26439.92937.53539.551036.81圖3-3測

17、量距離與實際測量溫度的曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得：當紅外輻射測溫儀距離被測目標小于1cm時，被測目標輻射的熱量干擾紅外輻射測溫儀的環(huán)境溫度補償部分，使得實際測量溫度誤差增大。當紅外輻射測 溫儀距離被測目標在25cm時，實際測量溫度與被測目標實際溫度值接近。當兩者之間的 距離大于5cm時，實際測量溫度誤差與測量距離成正比。距離因素對此紅外輻射測溫儀的 測量準確性造成了很大的影響。結論：在紅外測溫時，傳感器應與被測目標距離適中。紅外傳感器與被測目標的距離 太遠時，紅外傳感器采集不到足夠的紅外輻射，會造成測溫儀讀數(shù)與實際數(shù)值偏差。紅外 傳感器與被測目標的距離太近時，紅外非接觸傳感器會受到被測物體的熱量干

18、擾，也會造 成測溫儀讀數(shù)與實際數(shù)值偏差。因此設計出帶距離補償?shù)募t外輻射測溫電路，基于超聲波 測距系統(tǒng)，測量紅外傳感器與被測目標之間的距離，降低距離因素對紅外輻射測溫儀的影 響。第11頁共21頁紅夕嚇射超聲淤傳感器電信號熱戰(zhàn)電阻壞境溫度補償甲元主控CPU圖4-1第四章 帶距離補償?shù)募t外輻射測溫硬件電路設計4.1硬件總體設計硬件設計是非接觸紅外測溫系統(tǒng)的基礎，考慮到硬件電路設計的要求和嵌入式系統(tǒng)小 型化、低功耗的要求。本章圍繞這兩個方面對非接觸紅外測溫系統(tǒng)的硬件設計進行詳細說 明。人體紅外測溫系統(tǒng)依據(jù)紅外輻射原理進行溫度測量，主要由高精度非接觸式的紅外熱 電堆傳感器、差分放大單元、環(huán)境溫度補償單元

19、、參考電位抬升單元、超聲波傳感器、主 控CPU單元和其他外圍部分組成，其系統(tǒng)框圖如圖 4-1所示。紅外非接觸式傳感器通過差 分放大電路將測量目標的紅外輻射信號進行放大，同時經(jīng)過環(huán)境溫度補償單元對紅外傳感 器的紅外輻射輸出信號進行補償及修正后，輸入到主控CPU單元的AD轉換I/O 口。超聲波傳感器利用超聲波在空氣中傳播遇障礙物反射的原理，測量紅外傳感器與測量目標的距 離。傳感器信號經(jīng)主控CPU單元運算后，在數(shù)碼管上顯示出人體溫度讀數(shù)，并伴隨蜂鳴 器響。當環(huán)境溫度在OC50C變化時，由于紅外傳感器的特性，輸出電壓為負值，通過參 考電位抬升單元，使得輸出信號電壓大于 OV避免了使用雙電源的煩惱。電信

20、號電信號4.2 OTP-538U傳感器的工作原理和性能此紅外線熱電堆傳感器由116個熱電偶串聯(lián)組合而成，且傳感器封蓋有一光學帶通濾波器，使傳感器能在5-14卩m的波長范圍進行溫度感測。因此，溫度不同時入射的紅外線也不同，便能在各熱電偶接點產生不同的熱電效應，而得到不同的電壓，再經(jīng)過許多熱電偶 的串聯(lián)而輸出相當?shù)碾妷海頊囟鹊拇笮?。如此便能倚靠紅外線的輻射得知溫度高低而 不必與待測系統(tǒng)接觸，其操作溫度范圍為-20 C100 C。但由于電壓值是由目標物溫度 及熱電堆晶粒所在環(huán)境溫度共同決定，于是此組件封裝除了熱電堆晶粒外，還有一熱敏電 阻，用來監(jiān)視IR sensor內部溫度。在此亦稱之為測量時的

21、環(huán)境溫度，可對溫度進行補償 使用。其封裝結構如圖4-2所示，背面接腳圖如圖4-3所示。各引腳功能如下：Pin1 ：熱電堆熱端輸出訊號、Pin2 ：熱敏電阻輸出訊號、Pin3:熱電堆冷端輸出訊號、Pin4：熱敏電阻接地端點。熱電堆熱敏電阻圖4-3背面接線圖圖4-2非接觸紅外測溫傳感器結構圖非接觸式紅外測溫傳感器的特性如表4-1所示表4-1傳感器特性參數(shù)持性最小適中最大單睦輸出0.77一1.44mV靈故度7085100V-W相對敏感度0 100.12敏感區(qū)域545一ID熱故電阻5065$0KD帽對電阻0.09響應吋間16一015噪聲283236oWHzl;2噪聲功率0.2S0.360.4SnW H

22、ll 2非接觸式紅外測溫傳感器輸出電壓與溫度的曲線圖如圖4-4所示圖4-4傳感器輸出電壓與溫度的曲線圖4.3目標溫度的電信號處理電路4.3.1 溫度傳感器輸出訊號放大電路設計熱電堆的輸出溫差信號在環(huán)境溫度25C下測量待測物溫度從OC 100C,其輸出信號為 -0.8mV3.7mV,為了方便后續(xù)電路的信號處理以及補償電路信號作補償，因此需將此信號 作100O咅的放大。也由于熱電堆的輸出溫差信號非常微小，在放大器的選擇上我們選用低 漂移的OP0放大器，減少輸出信號的失調電壓。熱電堆的輸出電壓為溫差信號，先將熱電 堆的熱端接腳與冷端接腳通過差動放大器放大 10倍的溫差信號，再將此信號經(jīng)由一個放大 倍

23、數(shù)為100倍的同相放大器，通過放大器的分級放大設計，可將熱電堆的輸出信號放大1000 倍。將放大1000倍后的信號經(jīng)電壓跟隨器降低負載效應，再以增益為1的差動放大器與補償電路信號作溫度補償。為了解決使用雙電源的煩惱，增加了參考電位抬升單元。電路圖 如圖4-5所示。帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試zx-5Cior15'C 2ffC 25'C -3fl'C 一; 一-砒4srM)rCao 5-0.(>110 UHSOAS日no PEkRuuqH.(I2010圖4-5溫度傳感器輸出訊號放大電路設計432 環(huán)境溫度補償電路傳感器在環(huán)境溫度0C,目標溫度0C50

24、C下的電壓輸出曲線為0mV1.8mV但由于熱電堆傳感器的冷端接點易受環(huán)境溫度的影響，而造成輸出信號的漂移，如圖4-6所示，由此可得知當環(huán)境溫度改變時，傳感器的輸出信號就會跟著改變，所以在設計上必須將環(huán)境溫 度所造成的信號變動補償回環(huán)境溫度為0C的電壓輸出曲線，以利后續(xù)作信號處理的部 份。(hiectTeriiwritUTeCf)圖4-6傳感器輸出電壓與環(huán)境溫度的關系OTP-538U溫度傳感器內部設置的熱敏電阻，為一負溫度系數(shù)的熱敏電阻，它的溫度與阻值的關系并非線性，如圖4-7所示，如果直接經(jīng)惠斯同電橋處理，其輸出電壓值并非線性,所以需要將熱敏電阻做線性化處理。本文在非線性方面采用了多重線性修正

25、，先將熱敏電第12頁共21頁帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試阻并聯(lián)一個電阻以達到非線性修正的目的，再配合惠斯同電橋的設計做第二次線性修正并 做電阻對電壓的轉換，就能把非線性的輸出電壓，轉成線性的輸出電壓。紅外輻射測溫儀 環(huán)境溫度補償電路如圖4-8所示。2() 1 I!60毗20O20-圖4-7熱敏電阻阻值與溫度的關系圖4-8環(huán)境溫度補償電路4.4超聲波測距電路該電路基于渡越時間法原理，采用超聲波傳感器TCT40-60T/R測量紅外傳感器與人體之間的距離，其測距電路圖主要由發(fā)射電路和接收電路兩部分組成，如圖4-9所示。超聲波測距發(fā)射電路主要由反相器74HC0和超聲波發(fā)射傳感器TCT4

26、0-60T構成。主控單元的超聲 波發(fā)送端口 0C產生40KHZ勺方波信號，一路經(jīng)一級反相器送到超聲波發(fā)射傳感器的一個電 極，另一路經(jīng)兩級反相器送到超聲波發(fā)射傳感器的另一個電極，用這種推挽方式將方波信 號加到超聲波發(fā)射傳感器兩端，提高超聲波的發(fā)射強度。輸出端采用兩個反相器并聯(lián)，以 提高驅動能力。上拉電阻 R4、R5, 方面提高反相器74HC04輸出高電平的驅動能力，另一方面增加超聲波發(fā)射傳感器的阻尼效果，縮短其自由震蕩的時間。超聲波接收電路主要由集成接收電路CX20106A和超聲波接收傳感器TCT40-60R構成。集成接收電路CX20106A是一款紅外線檢波接收專用芯片，主要由前置放大、自動偏壓

27、控制、限幅放大、峰值檢波和整形電路組成，常用于電視機紅外遙控接收器。由于紅外遙控常用的載波頻率 38KHz與 超聲波頻率40KHZ接近，利用CX20106A制作超聲波檢測接收電路。超聲波接收傳感器 TCT40-60R接收到反射的超聲波信號轉換成電信號，通過集成接收電路CX20106A放大、整形后輸出下降沿脈沖到主控單元的外部中斷端口INT0。圖4-9超聲波測距電路4.5數(shù)字化處理及顯示電路本數(shù)字化處理及顯示系統(tǒng)主要由Atmega8單片機、蜂鳴器及驅動電路、數(shù)碼管及驅動電 路等部分組成，如圖4-10所示。4.5.1 Atmega8單片機簡介ATmega是增強的AVR RISC結構的CMO微控制器

28、，具有高速度、低功耗、片內資源豐 富、電源抗干擾能力強等優(yōu)點。ATmega具有32個通用工作寄存器及豐富的指令集，帶有 硬件乘法器以及8K的FLAS和 1K的SRAM還帶有8路 10位AD（以及三通道的PW輸出，支持ISP 功能，可以很方便地對器件進行在線編程及修改。4.5.2 Atmega8單片機實現(xiàn)ADC轉換ATmega單片機具有8路10位ADC專換通道，可以實現(xiàn)精確的紅外非接觸測溫系統(tǒng)的電壓信號轉換。為了減少周圍元器件的數(shù)量，基準電壓源ARE采用與AVC連接,引腳外加LC濾波電路。紅外非接觸測溫系統(tǒng)的電信號與 ADC0( PC0通道連接，通過Atmega8單片機的 內部運算，被測物體實際

29、測量溫度值在四位數(shù)碼管上顯示，顯示分辨率為0.01 C。云 LJT第16頁共21頁第五章電路標定與調試5.1固定測量距離（3cm，改變被測目標溫度時，紅外輻射測溫系統(tǒng)測量結果如表5-1以及圖5-1所示實際測量溫度 被測目標實際溫度表5-1被測目標溫度與實際測量溫度的值被測目標溫度（C）實際測量溫度（C ）被測目標溫度C）實際測量溫度（C ）3029.125555.813534.976060.794040.106566.214544.757071.635050.257576.88圖5-1被測目標溫度與實際測量溫度值的曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得：此設計的紅外輻射測溫電路測量低于60C的物體時，實際溫度

30、測量值與被測目標溫度值偏差較小，當大于 60C時，實際測量值有1.5 C以上的偏差。5.2固定被測目標溫度（40 C），改變測量距離時，紅外輻射測溫系統(tǒng)測量結果如表5-2以及圖5-2所示帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試45402015105010測量距離（cm30)C 25實際測量溫度 被測目標實際溫度35表5-2被測目標距離與實際測量溫度的值測量距離（cm）實際測量溫度C ）測量距離（cm實際測量溫度（C ）140.15636.27239.81735.40339.76834.21438.45933.11537.651032.08圖5-2測量距離與實際測量溫度的曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可

31、得：當紅外輻射測溫儀距離被測目標在13cm寸，實際測量溫度與被測目標實際溫度值接近。當兩者之間的距離大于 3cm寸，實際測量溫度誤差與測量距離成正5.3固定被測目標溫度（40C）,補償測量距離，紅外輻射測溫系統(tǒng)的測量結果如表5-3以及圖5-3所示表5-3被測目標距離與實際測量溫度的值第17頁共21頁帶距離補償?shù)募t外輻射溫度傳感器電路設計與調試測量距離（cm）實際測量溫度C ）測量距離（cm實際測量溫度（C ）140.89639.96240.12739.9340.08839.97439.91939.93540.081039.89)實際測量溫度 被測目標實際溫度測量距離（cm圖5-3測量距離與實際測量溫度的曲線圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得：當紅外輻射測溫儀距離被測目標小于icm寸，由于被測目標輻射的熱量干擾紅外輻射測溫儀的環(huán)境溫度補償部分，實際測量溫度與被測目標實際溫度值有 0.89 C的測量偏差。當兩者之間的距離在1cm10c時，由于加上距離