具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的紅外測溫儀的設計

該系統(tǒng)中主機的任務是完成數(shù)據(jù)采集與處理，包括進行A／D轉(zhuǎn)換、環(huán)境溫度補償，對即將傳送來的數(shù)字信號進行組織處理。發(fā)射端的PTR 8000將單片機的信息調(diào)制成射頻信號發(fā)出，接收端的PTR8000模塊將接收到的信息解調(diào)成為TTL電平，由單片機處理后經(jīng)由RS232接口送到PC，供計算機后期處理。

系統(tǒng)的整體框圖如圖5所示。由于被測物體的發(fā)射率難以準確確定，在系統(tǒng)設計中，為了盡可能地提升系統(tǒng)精度，獲得較為滿意的增益，把放大器最后一級的放大倍數(shù)設計成可調(diào)的。

我們研制了以CM測溫頭為探測元件的紅外測溫系統(tǒng)，如圖6所示。測溫儀的工作流程：經(jīng)聚焦后的紅外輻射能入射到探測器上，為保證測量精度，輸出信號首先經(jīng)過前置放大、后級放大，然后經(jīng)過濾波、積分電路恢復為探頭所接收的紅外輻射功率信號，最后經(jīng)峰值保持電路檢測出紅外輻射的最大功率，此數(shù)據(jù)加上溫度傳感器的補償值進行AD轉(zhuǎn)化，在CPU中依據(jù)一定的算法計算并顯示出被測物的絕對溫度。在需要時，可以將溫度數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送出去。

4 系統(tǒng)試驗與結論
考慮到系統(tǒng)的測溫范圍在500℃以下及其它因素，實驗采用干體爐作為熱源，該熱源最高可達850℃左右，環(huán)境溫度選為18℃，即291.15 K。假定發(fā)射率為0．97。表1為系統(tǒng)測溫數(shù)據(jù)。圖8為實驗數(shù)據(jù)圖表，數(shù)據(jù)源來自表1。

實驗表明，本測溫儀能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測量，并在計算機上實時顯示測量結果，還可進行無線數(shù)據(jù)傳輸。測量范圍為0～500℃，測量精度為±3℃或1％，測量重復性為0．3％。完全滿足一般工業(yè)檢測標準要求。
由于實驗環(huán)境和條件的限制，還有一些方面有待完善；
(1) 物體發(fā)射率是一個不定因素，直接影響到系統(tǒng)的測量精度。改善軟件智能度，使發(fā)射率可以調(diào)節(jié)；
(2) 抑制環(huán)境干擾、提高抗干擾能力是以后努力的方向。