自动化仪表课程设计

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1、自动化仪表大作业题目：非接处式温度仪专业：自动化班级：姓名：学号：一、引言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，探测方式不断改进。国内外体温计的发展大致分为三个阶段。第一阶段是常见的玻璃水银体温计，第二阶段是电子体温计，如今应用最为广泛的是非接触式红外体温计，国家相关部门也在重点强调非接触式体温计的研发，并且红外体温检测仪的研发方面取得了突出的成就。水银体温计虽然价格便宜但是有诸多弊端：首先，水银体温计遇热或安置不当，体温计容易破裂。其次，人体接触水银后会中毒，中毒症状是恶心、头痛、腹泻、

2、脱发等，严重者会造成血液凝固。因为水银有剧毒，一旦它污染了水源或食物，可以对人的肾脏、肺等造成极大的伤害，水银也能加速人神经系统退变。最后，采用水银体温计测温需要相当长的时间(5min～10min)，使用不便。电子体温计是采用热敏电阻测量温度的，电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃体温计相比，具有读数方便、测量精度高、能记忆并有蜂鸣提示的优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合于家庭、医院等场合使用。但采用电子体温计测温也需要较长的时间，并且适用范围窄，同样使用不便。非接触式红外体

3、温计是根据黑体辐射原理通过测量人体辐射的红外线而测量温度的。它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它采用的是被动式且非接触式的测量方式，因此红外体温计不会对人体产生辐射伤害且价格低，体积小，实现了体温的快速准确测量，具有稳定性好，精度高，测量安全，使用方便等特点。非接触式人体体温测试仪的设计技术目前已经达到成熟，本文详细的介绍在国内外已有技术的基础上，此设计开发的全过程。此设计涉及单片机，传感器等诸多方面的知识，主攻方向在于温度的采集和处理，达到体温能够准确显示的预期效果二、国内外研究现状国外

4、红外线技术在19世纪并发展至今，已经有很多专利项目和大量科研成果。美国和日本几乎垄断了红外线技术产品的专利。由于红外线技术我国起步比较晚，而且相关部件比较昂贵，对我们在生产生活中普及还有很长的一段路要走。所以我们要把红外检测技术利用到我们实际生活当中去，利用我们能利用的知识去改进我们的生活。红外线是近年来兴起的高端技术，对红外线设备的设计和研究，对今后生产生活有积极的影响。体温计是人们日常生活中的必备用品，尤其在SARS和H1N1等流行期间，体温计几乎成成为了衡量感染者与未感染者的测量仪器，还有对于一些供电设备的检查，

5、非接触发热物体温度的测量等应用场合，在本文以下内容中我要结合单片机，运用红外线原理去设计一个基于单片机的红外体温仪器的方案。通过方案论证，选择出最佳的方案并进行设计和制作。对非接触式测温仪的设计是以功能性为基础，以创新性为指导，以实践性为依托，具有大好的发展前景和广泛的应用场合。通过本次设计，希望可以为今后拓展体温监测应用领域提供新的思路和方法，在医学、体育、消防、军事训练、等领域得到更广泛的应用。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

6、外测温系统设计的出发点也正是基于此。三、整体设计方案3.1.1研究步骤及方法1、基于本课题的研究，首先了解红外线研究背景，发展趋势和现在存在的主要问题，对研究课题的基本内容、目的、和意义有所了解。2、学习红外线体温传感原理。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。黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波

7、长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑

8、体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因纱在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温