智能(néng)紅外額溫槍方案

智能(néng)紅外額溫槍方案

2022-02-08handler629

  額溫槍的方案雖然簡單(MCU+傳感器+存儲器+按鍵,LED等外設),但由于疫情的控制使得額溫槍的精度指标非常關鍵,做到一個符合進(jìn)度和認證要求的額溫槍方案仍然有技術門檻,如果指标未達标而盲目生産也會(huì)存在較大風險。

  

  智能(néng)紅外額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)。測溫算法與精度可靠性是額溫槍方案的關鍵技術,通過(guò)檢測人體額頭的表面(miàn)溫度,修正額頭與實際體溫的溫差便能(néng)顯示準确的體溫。兩(liǎng)眼中間部位相對(duì)測體表溫度來說(shuō)是最接近正常體溫的放射源,把額溫槍放于距此5-6cm處測溫。精度誤差需不高于0.3。

  

  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。

  

  耳/額溫槍均采用紅外“熱電堆式”溫度傳感器,其原理就(jiù)是由紅外熱電堆式溫度傳感器接收到人體表面(miàn)發(fā)出的能(néng)量後(hòu),將(jiāng)紅外能(néng)量轉換成(chéng)電信号,放大器把傳感器電信号進(jìn)行放大處理,通過(guò)模數轉換(A/D轉換)變爲數字信号或調制解調轉換成(chéng)頻率信号,再通過(guò)補償修正、參數校準和算法模型等工作轉換爲醫用級的高精度溫度值。

  

  從技術上保證一款測溫儀高精度的關鍵點是什麼(me)?測溫的準确性主要取決于紅外測溫信号處理芯片的ADC精度與穩定性,紅外測溫信号處理芯片是將(jiāng)一個真實有效位數18位的高精度ADC、低功耗MCU和其他模/數字混合信号處理電路、通訊接口及LCD/LED驅動等全部集中在一顆芯片上,單顆芯片即可完成(chéng)溫度測量、數/模轉換、數據處理、輸送以及LCD/LED顯示等功能(néng),性能(néng)的穩定和性價比遠高于海外同類公司。

  

  在此基礎上若加上顯示驅動電路、液晶顯示屏、外殼和電池等就(jiù)可組裝成(chéng)一個完整的測溫槍,而若增加存儲電路和微處理器等就(jiù)可成(chéng)爲智能(néng)型溫度檢測儀。

  

  一個完整的額溫槍産品是由外殼、内部電路闆及電池三個部分組成(chéng),屬于結構工程師設計範疇,額溫槍電路器件有:LED顯示屏、紅外溫度傳感器、電池、按鍵、蜂鳴器等。

  

  1、紅外溫度傳感器:用于采集人體/物體的溫度,紅外額溫槍一般距離額頭1~3cm處進(jìn)行測量,采集到的數據經(jīng)過(guò)信号放大電路進(jìn)行放大,信号放大電路是可選項,有的溫度傳感器内部集成(chéng)信号放大。

  

  2、MCU微處理器:接受紅外溫度傳感器的數據進(jìn)行處理,對(duì)于模拟式的傳感器,需要添加A/D轉換電路,將(jiāng)模拟信号轉換爲數字信号,再給MCU處理;對(duì)于數字式的溫度傳感器,可以直接給MCU進(jìn)行處理。

  

  3、按鍵模塊:用于模式切換,測量物體,測量額頭,測量頸部等模式切換,按鍵可以自定義,可以做開(kāi)機鍵,系統複位鍵等。LCD顯示屏:MCU控制,用于對(duì)溫度數據的顯示。

  

  4、蜂鳴器模塊:報警模塊,MCU設置正常的溫度區間,如35~37.3℃,超過(guò)上限或者低于下限,進(jìn)行蜂鳴器報警,溫度過(guò)低或過(guò)高均不正常。

  

  5、晶振電路:用于MCU微處理的時(shí)鍾,提供震蕩源。電池:電池是整個系統的主電源,因爲額溫槍的便攜性,必定是電池供電,電池供電的産品,最重要的是低功耗,在不工作時(shí),系統需要進(jìn)入睡眠模式,以達到更低的耗電,延長(cháng)電池壽命。

  

  6、電源管理模塊:紅外溫度傳感器,顯示屏,蜂鳴器等模塊的供電電壓不一定相同,電池需要轉換爲合适的電壓值給各模塊供電,當然,也可以用可充電電池,加入充電電路。