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方案介紹
紅外測(cè)溫技術(shù)方案|開(kāi)發(fā)額溫槍解決方案
來(lái)源： 發(fā)布時(shí)間：2022-04-26
紅外人體測(cè)溫儀可以完成非觸碰近距測(cè)量人體的體溫，在特殊情況下,，為了防止直接接觸身體,，避免互相污染，在許多區(qū)域都須要使用便攜式紅外人體測(cè)溫儀,。西城微設(shè)計(jì)的紅外人體測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)放大器、光電探測(cè)器,、信號(hào)處理、顯示輸出等組成,。光學(xué)系統(tǒng)聚集其視場(chǎng)中的目標(biāo)紅外輻射能量,，視場(chǎng)的大小由溫度計(jì)的光學(xué)部件及其位置決定。紅外能量集中在光電探測(cè)器上,，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào),。該信號(hào)通過(guò)放大器和信號(hào)處理電路，并根據(jù)儀器內(nèi)部治療算法和目標(biāo)發(fā)射率進(jìn)行校正,，轉(zhuǎn)換為測(cè)量目標(biāo)的溫度值,。紅外人體測(cè)溫儀迅速精確，測(cè)量范疇更廣,。紅外人體測(cè)溫儀具備了秒測(cè)溫,、精度高，使用簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)�,，F(xiàn)如今由于防疫的需要,，被廣泛運(yùn)用于人體的測(cè)溫，極大提高了防疫人員的工作效率,。西城微一種基于單片機(jī)的紅外人體測(cè)溫儀方案,，下面是具體知識(shí)說(shuō)明。
一,、紅外人體測(cè)溫儀方案功能介紹
西城微推出的紅外人體測(cè)溫儀方案,，主控芯片目前我司采用的是一款8位CMOS紅外額溫槍單芯片MCU——ZHW3548，它具有測(cè)溫準(zhǔn)確,，質(zhì)量好,。并且采用LQFP48封裝,，并且?guī)в?1 路全差分模擬信號(hào)輸入的 24 位 ADC，其內(nèi)置電荷泵,、內(nèi)置穩(wěn)壓器供傳感器和調(diào)制器，以便更好的配合熱電堆傳感器測(cè)溫,。最終能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：
（1）按鍵控制：多重按鍵控制,，開(kāi)/關(guān)機(jī)、測(cè)溫,、模式轉(zhuǎn)換,；
（2）LCD顯示：背光LCD顯示，在黑暗環(huán)境下讀書(shū)依然清晰,；
（3）單位轉(zhuǎn)換：攝氏度和華氏度單位智能轉(zhuǎn)換,；
（4）一鍵測(cè)溫：一鍵秒速測(cè)溫，簡(jiǎn)單快速,，準(zhǔn)確率高,；
二、紅外人體測(cè)溫儀方案設(shè)計(jì)
紅外人體測(cè)溫儀又稱之為紅外紅外人體測(cè)溫儀,，可以在1秒內(nèi)精確地測(cè)量出身體的溫度,。應(yīng)用時(shí)只需將攝像頭指向前額，按下按鈕就可以了,。為了更好地?cái)U(kuò)張溫度測(cè)量范疇,，先根據(jù)一個(gè)髙壓LDO RS3002把電池電壓變?yōu)?V，供全部系統(tǒng)軟件應(yīng)用,，包含為單片機(jī)設(shè)計(jì),，屏線，放大電路等元器件配電,，隨后再用一個(gè)功耗低LDO RS3236從3V降至1.5V,，那樣做的效果是給熱電堆給予一個(gè)參照工作電壓，讓全部測(cè)量溫度范疇可以擴(kuò)張,。為了更好地在不一樣的自然環(huán)境溫度下可以測(cè)算恰當(dāng),，單片機(jī)設(shè)計(jì)還需要要載入之前的自然環(huán)境溫度，完成方法是根據(jù)載入熱電堆內(nèi)部的NTC電阻器與固定不動(dòng)100kΩ電阻分壓的工作電壓點(diǎn)來(lái)測(cè)算,。
因?yàn)闊犭姸训妮敵鲎杩馆^高,，因而放大電路一部分的結(jié)構(gòu)宜選用同相放大儀，變大倍率大約要100倍以上,，必須預(yù)埋低通濾波器以減少導(dǎo)出噪音,，為了更好地盡可能提升溫度的屏幕分辨率，規(guī)定放大電路的1/f噪音低于5uVpp,，與此同時(shí)直流電失調(diào)電壓低于10uV,。在該電源電路中，具備極低的失調(diào)電壓,，合適用以DC或是低頻率數(shù)據(jù)信號(hào)變大,。
三、紅外人體測(cè)溫儀原理
運(yùn)用全部超過(guò)絕對(duì)零度的物件都是會(huì)發(fā)送紅外線的特點(diǎn),，選用紅外線專用型攝像頭感應(yīng)器(紅外線傳感器senser)搜集物件發(fā)送的紅外線轉(zhuǎn)換為薄弱的uV~mV級(jí)工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào),，再通過(guò)近千倍的工作電壓變大，進(jìn)到高精密高像素AD轉(zhuǎn)換器,，得到的模擬信號(hào)通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)繁雜的解決,，得到具體的溫度，根據(jù)工業(yè)觸摸屏開(kāi)展表述：LCD顯示 或是 視頻語(yǔ)音數(shù)數(shù) 或是 通過(guò)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娔X上開(kāi)展集中化運(yùn)輸,。
紅外人體測(cè)溫儀的校正分成自然環(huán)境溫度與黑體字溫度校正,，自然環(huán)境溫度：把感應(yīng)器放置25.00 /-0.02 度不銹鋼水槽中，等平穩(wěn)后按住某一鍵確定,，一般用時(shí)30秒,。黑體字溫度：先把黑體調(diào)至37.00 /-0.02度，再把感應(yīng)器塞進(jìn)到黑體字里,，等平穩(wěn)后按住某一鍵確定,。一般用時(shí)20秒。
四,、紅外人體測(cè)溫儀方案具體參數(shù)指標(biāo)如下：
精確測(cè)量：測(cè)量偏差≤±0.2℃,。
測(cè)溫范圍：前額:32-43℃表面溫度0-60℃。
使用環(huán)境：0~50℃的環(huán)境溫度下正常使用,。
快速測(cè)溫：測(cè)量時(shí)間≤1秒鐘,。
測(cè)量距離：在1-5CM之內(nèi)都可以適應(yīng)，無(wú)需固定測(cè)量距離,。
測(cè)量方法：紅外線測(cè)量,。
屏幕顯示：屏幕液晶顯示測(cè)量溫度。
分辨率：分辨率為0.1℃
單位轉(zhuǎn)換：使用攝氏度,、華氏度互相轉(zhuǎn)換,。
溫度報(bào)警：自由設(shè)定報(bào)警溫度。
關(guān)機(jī)時(shí)間：1分鐘無(wú)操作自動(dòng)關(guān)機(jī)
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù),，便于分析參考對(duì)比,，記憶溫度25次。
非接觸性：對(duì)人體,、額頭測(cè)量,，不接觸人體皮膚。
易于使用：多鍵測(cè)量,，操作方便,。
背光：三色（紅色,、黃色、綠色）背光,，蜂鳴報(bào)警,。
使用壽命：正常使用10萬(wàn)次以上。
產(chǎn)品組成：由熱電堆式紅外傳感器,，微處理存儲(chǔ)器,，液晶顯示屏電路板及外売組成。
特別說(shuō)明的是,，西城微設(shè)計(jì)的紅外人體測(cè)溫儀PCB結(jié)構(gòu)圖與市場(chǎng)上其他紅外人體測(cè)溫儀的公模外殼完全兼容,。PCB結(jié)構(gòu)也可根據(jù)客戶要求定制。該紅外人體測(cè)溫儀PCB結(jié)構(gòu)是一個(gè)單面板,，產(chǎn)品的形狀可以自己設(shè)計(jì)和改變,，商家能夠創(chuàng)造更多不同的形狀來(lái)滿足市場(chǎng)需求。
西城微推出的紅外人體測(cè)溫儀方案,，主控芯片目前我司采用的是一款8位CMOS紅外額溫槍單芯片MCU——ZHW3548，它具有測(cè)溫準(zhǔn)確,，質(zhì)量好,。并且采用LQFP48封裝,，并且?guī)в?1 路全差分模擬信號(hào)輸入的 24 位 ADC，其內(nèi)置電荷泵,、內(nèi)置穩(wěn)壓器供傳感器和調(diào)制器，以便更好的配合熱電堆傳感器測(cè)溫,。最終能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：
（1）按鍵控制：多重按鍵控制,，開(kāi)/關(guān)機(jī)、測(cè)溫,、模式轉(zhuǎn)換,；
（2）LCD顯示：背光LCD顯示，在黑暗環(huán)境下讀書(shū)依然清晰,；
（3）單位轉(zhuǎn)換：攝氏度和華氏度單位智能轉(zhuǎn)換,；
（4）一鍵測(cè)溫：一鍵秒速測(cè)溫，簡(jiǎn)單快速,，準(zhǔn)確率高,；
二、紅外人體測(cè)溫儀方案設(shè)計(jì)
紅外人體測(cè)溫儀又稱之為紅外紅外人體測(cè)溫儀,，可以在1秒內(nèi)精確地測(cè)量出身體的溫度,。應(yīng)用時(shí)只需將攝像頭指向前額，按下按鈕就可以了,。為了更好地?cái)U(kuò)張溫度測(cè)量范疇,，先根據(jù)一個(gè)髙壓LDO RS3002把電池電壓變?yōu)?V，供全部系統(tǒng)軟件應(yīng)用,，包含為單片機(jī)設(shè)計(jì),，屏線，放大電路等元器件配電,，隨后再用一個(gè)功耗低LDO RS3236從3V降至1.5V,，那樣做的效果是給熱電堆給予一個(gè)參照工作電壓，讓全部測(cè)量溫度范疇可以擴(kuò)張,。為了更好地在不一樣的自然環(huán)境溫度下可以測(cè)算恰當(dāng),，單片機(jī)設(shè)計(jì)還需要要載入之前的自然環(huán)境溫度，完成方法是根據(jù)載入熱電堆內(nèi)部的NTC電阻器與固定不動(dòng)100kΩ電阻分壓的工作電壓點(diǎn)來(lái)測(cè)算,。
因?yàn)闊犭姸训妮敵鲎杩馆^高,，因而放大電路一部分的結(jié)構(gòu)宜選用同相放大儀，變大倍率大約要100倍以上,，必須預(yù)埋低通濾波器以減少導(dǎo)出噪音,，為了更好地盡可能提升溫度的屏幕分辨率，規(guī)定放大電路的1/f噪音低于5uVpp,，與此同時(shí)直流電失調(diào)電壓低于10uV,。在該電源電路中，具備極低的失調(diào)電壓,，合適用以DC或是低頻率數(shù)據(jù)信號(hào)變大,。
三、紅外人體測(cè)溫儀原理
運(yùn)用全部超過(guò)絕對(duì)零度的物件都是會(huì)發(fā)送紅外線的特點(diǎn),，選用紅外線專用型攝像頭感應(yīng)器(紅外線傳感器senser)搜集物件發(fā)送的紅外線轉(zhuǎn)換為薄弱的uV~mV級(jí)工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào),，再通過(guò)近千倍的工作電壓變大，進(jìn)到高精密高像素AD轉(zhuǎn)換器,，得到的模擬信號(hào)通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)繁雜的解決,，得到具體的溫度，根據(jù)工業(yè)觸摸屏開(kāi)展表述：LCD顯示 或是 視頻語(yǔ)音數(shù)數(shù) 或是 通過(guò)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娔X上開(kāi)展集中化運(yùn)輸,。
紅外人體測(cè)溫儀的校正分成自然環(huán)境溫度與黑體字溫度校正,，自然環(huán)境溫度：把感應(yīng)器放置25.00 /-0.02 度不銹鋼水槽中，等平穩(wěn)后按住某一鍵確定,，一般用時(shí)30秒,。黑體字溫度：先把黑體調(diào)至37.00 /-0.02度，再把感應(yīng)器塞進(jìn)到黑體字里,，等平穩(wěn)后按住某一鍵確定,。一般用時(shí)20秒。
精確測(cè)量：測(cè)量偏差≤±0.2℃,。
測(cè)溫范圍：前額:32-43℃表面溫度0-60℃。
使用環(huán)境：0~50℃的環(huán)境溫度下正常使用,。
快速測(cè)溫：測(cè)量時(shí)間≤1秒鐘,。
測(cè)量距離：在1-5CM之內(nèi)都可以適應(yīng)，無(wú)需固定測(cè)量距離,。
測(cè)量方法：紅外線測(cè)量,。
屏幕顯示：屏幕液晶顯示測(cè)量溫度。
分辨率：分辨率為0.1℃
單位轉(zhuǎn)換：使用攝氏度,、華氏度互相轉(zhuǎn)換,。
溫度報(bào)警：自由設(shè)定報(bào)警溫度。
關(guān)機(jī)時(shí)間：1分鐘無(wú)操作自動(dòng)關(guān)機(jī)
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù),，便于分析參考對(duì)比,，記憶溫度25次。
非接觸性：對(duì)人體,、額頭測(cè)量,，不接觸人體皮膚。
易于使用：多鍵測(cè)量,，操作方便,。
背光：三色（紅色,、黃色、綠色）背光,，蜂鳴報(bào)警,。
使用壽命：正常使用10萬(wàn)次以上。
產(chǎn)品組成：由熱電堆式紅外傳感器,，微處理存儲(chǔ)器,，液晶顯示屏電路板及外売組成。
特別說(shuō)明的是,，西城微設(shè)計(jì)的紅外人體測(cè)溫儀PCB結(jié)構(gòu)圖與市場(chǎng)上其他紅外人體測(cè)溫儀的公模外殼完全兼容,。PCB結(jié)構(gòu)也可根據(jù)客戶要求定制。該紅外人體測(cè)溫儀PCB結(jié)構(gòu)是一個(gè)單面板,，產(chǎn)品的形狀可以自己設(shè)計(jì)和改變,，商家能夠創(chuàng)造更多不同的形狀來(lái)滿足市場(chǎng)需求。
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