红外体温计设计实验

红外体温计设计实验报告

实验时间：2011/6/16

学院：理学院

班级学号：2008146139

姓名：何佳巍

指导老师：王习东

一、实验目的

1.了解红外体温设计的组成及工作原理

2.了解红外测温传感器的基本特性

3.掌握红外测温传感器的应用

二．实验内容

1.系统组装实验

2.红外测温传感器特性实验

3.红外测温传感器的应用实验

三．实验仪器

1.光电创新实验平台主机箱

2.红外体温计系统设计模块

3.红外体温计探测器组件

4.探测器数据连接线

5.万用表

6.连接线四．实验原理

按物理学的观点认为，人体是一种自然的红外辐射源，测量人体体温是临床诊断的一种重要指标。根据维恩定律，物体发出的波长X 物体温度=常数，λm*T=2989（μm.k）(其中λm为最大波长，T为绝对温度)。人体的正常温度为36¯37.5℃，即309¯310.5K，其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/（309¯310.5）=9.67¯9.64μm。

本实验中传感器芯片经由微细加工，根据红外线快速反应环境里的温度改变，具有116种热电偶元素。非接触式温度侦测﹑电伏输出﹑零功耗﹑大范围温度侦测。响应波长范围为5¯14μm，峰值波长9¯10μm。当传感器靠近人体时，就会有相应的输出变化，传感器在25℃条件下的输出特性如下表所示：

图1 红外传感器输出特性

五．注意事项

1.连线之前保证电源关闭；

2.实验过程中，请先做好传感器鱼被测物体的距离测试；

3.试验完成后关闭电源。

六．实验步骤

1.红外体温计系统的组装实验

红外体温计实验由主机箱﹑红外测温模块以及温度源三大部分组成，首先认识这些部件，然后学会如何组装。

2.测温距离标定试验

根据传感器的输出特性表找一个合适的温度源，调试温度源于传感器之间的距离，使传感器的输出与表格中的输出一致，并记录此时温度源与传感器的距离值。

3.红外测温传感器的特性测量实验

根据实验2中的标定距离，用传感器测试不同的温度源，记录传感器的输出（V+—V－）以及测温模块的输出VOut，并记录在下表中：

4.温度超限报警实验

根据红外测温传感器的特性，我们已经知道某个温度下传感器的输出以及测温模块的输出，这样我们可以设定超过一定温度即超过一定电信号食醋胡就报警。在实验中可以通过调节W1来设计不同的电信号阈值，从而达到设定不同的温度的目的。当测温模块输出超过设定的阈值是，报警灯D3就会发光。

七．设计性实验

根据红外测温传感器的特性，自行设计红外测温电路。

上图为热堆式红外传感器检测电路

八．思考题

温度测试前为什么要做距离的标定？

答：这是为了提高红外测温精度，减小测温误差。如果测温距离不一样，则所得到的结果也会不一样，这一因素会造成我们所得数据分析错误。所以，实验前一定要做距离的标定，这样一来就可以消除距离所带来的误差。

九．心得体会

通过这次实验，我懂得了比知识层面更重要的实际动手能力。虽然刚开始做的时候，感觉有点力不从心。但是在看完实验材料和网上查的资料后，慢慢地也找到了突破口，终于也顺利完成了本次实验，得到了不同于课本的也是最好的体验。