具有無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能的紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)中主機(jī)的任務(wù)是完成數(shù)據(jù)采集與處理，包括進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換、環(huán)境溫度補(bǔ)償，對(duì)即將傳送來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行組織處理。發(fā)射端的PTR 8000將單片機(jī)的信息調(diào)制成射頻信號(hào)發(fā)出，接收端的PTR8000模塊將接收到的信息解調(diào)成為T(mén)TL電平，由單片機(jī)處理后經(jīng)由RS232接口送到PC，供計(jì)算機(jī)后期處理。

系統(tǒng)的整體框圖如圖5所示。由于被測(cè)物體的發(fā)射率難以準(zhǔn)確確定，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了盡可能地提升系統(tǒng)精度，獲得較為滿(mǎn)意的增益，把放大器最后一級(jí)的放大倍數(shù)設(shè)計(jì)成可調(diào)的。

我們研制了以CM測(cè)溫頭為探測(cè)元件的紅外測(cè)溫系統(tǒng)，如圖6所示。測(cè)溫儀的工作流程：經(jīng)聚焦后的紅外輻射能入射到探測(cè)器上，為保證測(cè)量精度，輸出信號(hào)首先經(jīng)過(guò)前置放大、后級(jí)放大，然后經(jīng)過(guò)濾波、積分電路恢復(fù)為探頭所接收的紅外輻射功率信號(hào)，最后經(jīng)峰值保持電路檢測(cè)出紅外輻射的最大功率，此數(shù)據(jù)加上溫度傳感器的補(bǔ)償值進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化，在CPU中依據(jù)一定的算法計(jì)算并顯示出被測(cè)物的絕對(duì)溫度。在需要時(shí)，可以將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式發(fā)送出去。

4 系統(tǒng)試驗(yàn)與結(jié)論
考慮到系統(tǒng)的測(cè)溫范圍在500℃以下及其它因素，實(shí)驗(yàn)采用干體爐作為熱源，該熱源最高可達(dá)850℃左右，環(huán)境溫度選為18℃，即291.15 K。假定發(fā)射率為0．97。表1為系統(tǒng)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。圖8為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表，數(shù)據(jù)源來(lái)自表1。

實(shí)驗(yàn)表明，本測(cè)溫儀能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測(cè)量，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果，還可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。測(cè)量范圍為0～500℃，測(cè)量精度為±3℃或1％，測(cè)量重復(fù)性為0．3％。完全滿(mǎn)足一般工業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件的限制，還有一些方面有待完善；
(1) 物體發(fā)射率是一個(gè)不定因素，直接影響到系統(tǒng)的測(cè)量精度。改善軟件智能度，使發(fā)射率可以調(diào)節(jié)；
(2) 抑制環(huán)境干擾、提高抗干擾能力是以后努力的方向。