人體紅外溫度傳感器:
一切溫度高于零度(-273.15℃)的物體都(dōu)在不停地向(xiàng)周圍空間發(fā)射紅外能(néng)量。其輻射特性、輻射能(néng)量的大小、波長(cháng)分布等都(dōu)與物體表面(miàn)溫度密切相關。反過(guò)來,通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能(néng)量的測量,便能(néng)準确地測定它的表面(miàn)溫度,這(zhè)就(jiù)是紅外輻射測溫的機理。
人體與其他生物體一樣(yàng),自身也在向(xiàng)四周輻射釋放紅外能(néng)量,其波長(cháng)一般爲9-13μm,是處在0.76-100μm 的近紅外波段。由于該波長(cháng)範圍内的光線不被(bèi)空氣所吸收,也就(jiù)是說(shuō),人體向(xiàng)外輻射的紅外大小與環境影響無關,隻是與人體含存與釋放能(néng)量大小有關,因此,隻要通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能(néng)量的測量就(jiù)能(néng)準确地測定人體表面(miàn)溫度。人體紅外溫度傳感器就(jiù)是根據這(zhè)一原理,設計制作而成(chéng)的。
目前紅外溫度傳感器根據能(néng)量轉換所用材料不同,可分爲以下幾種(zhǒng)類型:
(1)熱釋電型:硫酸三甘肽、钽酸锂等
(2)熱電堆型:N型和P型的多晶矽
(3)二極管型:單晶或多晶PN結
(4)熱電容型:雙材料薄膜
(5)熱敏電阻型:氧化釩、非晶矽等 其實,這(zhè)些類型都(dōu)隻是在接收紅外能(néng)量後(hòu),轉換方式和材料能(néng)效比不同而已。
目前耳、額溫槍采用的紅外傳感器均爲熱電堆式,基本物理原理是塞貝克效應。
熱電堆式溫度傳感器參數指标:
測量範圍:-50℃-100℃;
測量精度:0.1℃以内,±0.1%以内;
工作溫度:-20℃-+85℃;
最大測量距離:≦0-50mm(加透鏡300-500mm)
輸出電壓:0-10mV;
熱電堆溫度傳感器最大量程範圍可以做到-60℃到+1200℃範圍
紅外熱電堆傳感器成(chéng)品圖主要封裝形式有兩(liǎng)種(zhǒng):TO46(TO18)/TO39(TO5);
熱電堆溫度傳感器還(hái)分爲模拟傳感器和數字傳感器
處理紅外熱電堆模拟傳感器的采集信号,經(jīng)過(guò)運放處理後(hòu)輸出給MCU處理,該方案引入器件較少,成(chéng)本有一定優勢,适用于測量精度要求不高的應用,考慮價格目前市場大都(dōu)采用。
將(jiāng)模拟的紅外熱電堆傳感器換成(chéng)數字的紅外溫度傳感器,優勢是采集精度提高,簡化了硬件設計和軟件處理,劣勢是數字紅外溫度傳感器相比較模拟傳感器價格昂貴。
紅外測溫槍額溫槍方案芯片ZHW3548:
紅外溫槍核心芯片主要由ADC芯片和控制芯片設計組成(chéng),可實現按鍵控制、LCD顯示、電量檢測等功能(néng)。
紅外測溫儀的工作過(guò)程 :紅外測溫儀由光學(xué)系統、光電探測器、信号放大器及信号處理、顯示輸出等部分組成(chéng)。光學(xué)系統彙集其視場内的目标紅外輻射能(néng)量,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。被(bèi)測物體輻射的紅外首先進(jìn)入測溫儀的光學(xué)系統,再由光學(xué)系統彙聚射入的紅外線,使能(néng)量更加集中;聚集後(hòu)的紅外線輸入到光電探測器中,探測器的關鍵部件是紅外線傳感器,它的任務是把光信号轉化爲電信号;從光電探測器輸出的電信号經(jīng)過(guò)放大器和信号處理電路按照儀器内部的算法和目标發(fā)射率校正後(hòu)轉變爲被(bèi)測目标的溫度值。
LCD液晶屏選型介紹:
主要取決于外殼和功能(néng),一般不要選腳太多,否則對(duì)屏驅動芯片的IO要求較多,建議選則4X13的段碼屏
紅外測溫槍額溫槍方案參數:
技術參數指标與産品特征 ,人體測溫儀最佳紅外波長(cháng)爲9-13微米(μm),最大值溫度測量區間爲35-45℃之間。通過(guò)對(duì)耳、額表面(miàn)溫度與實際體溫的偏差值修正、校準,便能(néng)顯示準确的體溫值。
具體參數指标如下:
精确測量:測量偏差≤±0.2℃。
快速測溫:測量時(shí)間<1秒鍾。
測量距離:在1-10CM之内都(dōu)可以适應,無需固定測量距離。
屏幕顯示:屏幕液晶顯示測量溫度。
單位轉換:使用攝氏度、華氏度互相轉換。
溫度報警:自由設定報警溫度
存儲數據:存儲測量數據,便于分析參考對(duì)比
非接觸性:對(duì)人體耳腔、額頭測量,不接觸人體皮膚
設置修改:可修改、設置參數,适應白、黑、黃、棕色不同膚色人種(zhǒng)等
易于使用:多鍵測量,操作方便
人體額溫槍的校準分爲環境溫度與黑體溫度校準
環境溫度:把傳感器置于25.00 +/-0.02 度水槽中,等穩定後(hòu)按下某個鍵确認,一般耗時(shí)30秒。
黑體溫度:先把黑體爐調到37.00 +/-0.02度,再把傳感器塞入到黑體爐裡(lǐ),等穩定後(hòu)按下某個鍵确認。一般耗時(shí)20S.