具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的紅外測溫儀的設(shè)計
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2．2 紅外探測器
紅外探測器是將入射的紅外輻射信號轉(zhuǎn)變成電信號輸出的器件，它是紅外測溫儀的核心組成部分。紅外探測器大致可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。熱探測器吸收紅外輻射后，探測材料由于溫度升高產(chǎn)生溫差電動勢、電阻率變化；自發(fā)極化強度變化；或者氣體體積與壓強變化等，測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。光子探測器吸收光子后，本身發(fā)生電子狀態(tài)的改變，進而引起內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)等光子效應(yīng)，通過測定光子效應(yīng)的大小可以確定被吸收的光子數(shù)。
本系統(tǒng)的光電傳感器采用美國雷泰公司生產(chǎn)的Raytek CM型紅外測溫頭。雷泰新一代CM高性能迷你型紅外測溫頭溫度范圍廣、精度高、體積小、多種輸出模式、性價比高，是系統(tǒng)集成、設(shè)備配套的最佳選擇。CM型紅外測溫頭專為工業(yè)設(shè)備用戶的多種應(yīng)用需求選擇。測溫范圍-20～500℃，滿足一般工業(yè)用測溫儀的溫度要求。光譜響應(yīng)范圍8～14μm，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的被測物的輻射波長主要在2．5～15μm之間，峰值波長在9．5μm處，其中8～14μm波段輻射能占總輻射能的半數(shù)以上。光學分辨率為1 3：1，響應(yīng)時間150ms滿足本課題的技術(shù)要求。
3 具有無線通信功能的紅外測溫系統(tǒng)
典型的紅外測溫系統(tǒng)由被測對象、紅外測溫主機、發(fā)射傳輸裝置及接收裝置組成。本文采用測量主機與無線通信從機的雙機模式實現(xiàn)。圖3為測量主機原理框圖，測量主機完成紅外溫度數(shù)據(jù)的采集處理，由紅外探測系統(tǒng)和單片機MSP430F149組成。采用多路AD芯片(MSP430內(nèi)部AD)實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并且留有其它模擬量的測量通道，可擴展諸如濕度等其他模擬量的監(jiān)控。為了補償環(huán)境溫度可連接環(huán)境溫度傳感器DS18B20。采用無線收發(fā)模塊PTR8000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，PTR80005特有內(nèi)置環(huán)形天線，可直接與單片機連接，無須外接其他器件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線收發(fā)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/155290.htm
無線通信從機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。為了完成PTR8000與PC機的數(shù)據(jù)交換，在無線通信從機中使用RS232接口。在監(jiān)控PC機上，采用C++開發(fā)上位機的人機接口界面。系統(tǒng)電路(見圖4)分為測溫及發(fā)射板(測量主機)、接收板(無線通信從機)。
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