红外非接触测温系统设计与实现

发布时间：2017-10-13 11:38

  本文关键词：红外非接触测温系统设计与实现

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【摘要】：由于SARS、禽流感以及甲型H1N1等疾病,导致成千上万位病毒感染者死亡,而这些流行性疾病大都是由动物病情引起的。动物健康很多时候与体温相关,未检测出的不合格肉类流入食品市场,影响食品安全,对人类健康、生命产生严重威胁,因此,动物体温的测量在疫病预防、发现及控制中起着极其重要的作用。本文设计了一个非接触红外测温系统,能够对动物体温进行非接触较远距离测量。采用凸透镜简易聚光系统,大大降低系统成本。在传感器前加装直径为1cm,焦距为10mm的凸透镜,根据凸透镜成像原理,对传感器视场及凸透镜成像大小关系的计算与验证,成功实现聚焦红外线,使得测量距离增加,并驱动激光二极管照出测温区域,完成动物体温的准确测量。选用MLX90614红外测温传感器,81101热电偶采集动物体温和环境温度,分别经放大器放大,ADC进行模数转换,DSP数字信号处理,得到的数字信号经低通滤波储存在传感器RAM中,单片机STC12LE5A60S2通过SMBus总线读取RAM中存储的温度,并驱动12864液晶屏显示温度值。系统经调试后,测温距离为10cm,测温精度为±0.5℃。由于测量快速、使用便捷,可以应用在动物体温异常情况大规模筛选中。
【关键词】：STC12LE5A60S2 MLX90614 红外测温 动物测温
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH811
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题研究的目的与意义8-9
• 1.2 国内外红外测温研究现状及发展趋势9-10
• 1.3 主要研究内容10-12
• 第2章 测温的理论基础12-20
• 2.1 红外辐射原理12-13
• 2.2 热辐射基本规律13-17
• 2.2.1 基尔霍夫定律13-14
• 2.2.2 普朗克定律14-15
• 2.2.3 维恩位移定律15-16
• 2.2.4 斯蒂芬-玻尔兹曼定律16
• 2.2.5 兰伯特余弦定律16-17
• 2.3 红外辐射测量方法17-18
• 2.4 非接触红外测温电路原理18
• 2.5 动物体温生理学基础18-19
• 2.6 本章小结19-20
• 第3章 测温系统方案设计20-37
• 3.1 误差分析及对策20-21
• 3.2 测温系统方案框图21-22
• 3.3 红外测温模块方案设计22-29
• 3.3.1 红外传感器22-24
• 3.3.2 红外聚焦系统设计24-27
• 3.3.3 激光二极管27-28
• 3.3.4 激光瞄准结构设计28-29
• 3.4 系统硬件选择29-36
• 3.4.1 处理器29-30
• 3.4.2 MLX9061430-33
• 3.4.3 液晶显示屏33-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 系统电路设计37-44
• 4.1 系统总体电路图37-38
• 4.2 主要电路介绍38-42
• 4.2.1 单片机最小系统38-39
• 4.2.2 MLX90614接口电路39-40
• 4.2.3 LCD12864接口电路40-41
• 4.2.4 激光二极管接口电路41-42
• 4.3 非接触红外测温系统实物图42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 系统软件设计与实验44-52
• 5.1 系统主程序设计44-45
• 5.2 子程序设计45-47
• 5.2.1 MLX90614子程序设计45-47
• 5.2.2 LCD12864子程序设计47
• 5.3 非接触红外测温系统整体设计47-49
• 5.4 非接触红外测温系统测温实验49-51
• 5.4.1 水温测量实验49-51
• 5.4.2 动物测温实验51
• 5.5 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-59
• 附录59-63
• 致谢63-64

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本文编号：1024677