红外线测温仪(范文).doc

江苏城市职业学院
毕业设计(论文)
( 2010 届)
设计(论文)题目
红外线测温仪

办学点(系)
江苏城市职业学院昆山办学点(电信系)
专业
应用电子专业
班级
07应用电子
学号
070408350222
学生姓名
马媛媛
起讫日期
09年12月23日——2010年3月25日
地点
江苏城市职业学院昆山办学点
指导教师
顾萍职称讲师
2010 年 3 月 25 日
江苏城市职业学院教务处制
目录
摘要 3
一、绪论 4
远红外测温仪的研究意义及功能实现 4
本设计所做要求 4
本设计所作的工作 5
二、远红外测温原理 5
红外辐射的产生 5
远红外测温系统的组成图 6
三、远红外测温仪的硬件电路设计 7
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远红外探测器的一般组成 7
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温度补偿部分设计 11
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四远红外测温仪的软件设计 15
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AT89C51单片机简介 16
AT89C51的最小应用系统设计 21
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参考文献 23
摘要
【内容摘要】:为了监检恶劣生产条件、特殊环境的温度,以便进行预防性维护,我们进行了红外线测温仪的设计。红外测温仪是利用红外传感器对电力设备运行时的热辐射进行采集,通过转换电路将红外传感器采集到的光信号转换成电信号,再将电信号通过放大电路、带通滤波电路、解调电路、A/D转换等单元电路处理后送到单片机中,最后单片机将带有数据信息的电信号进行分析处理,将电信号转变成与之相对应大小的温度值显示输出。将有用信息保存下来并传送给控制中心,电力设备运行过程中的临界温度通过软件编程的方式写入单片机中。通过对温度的确认达到掌握被测对象的工作状态,确定其工作是否正常,以便及早发现故障并针对具体情况采取相应对策。如果被测物体的温度低于所设定的临界温度值,红外测温仪将正常工作。反之,系统则发出报警信号启动报警装置,提醒操作人员采取必要的措施,避免电力设备的运行因温度过高而发生故障和损失,从而实现仪器的自动化和智能化,保障电力设备的正常运行。
【关键字】:热释电传感器,单片机,红外线
绪论
远红外测温仪的研究意义及功能实现
自二十世纪九十年代以来,我国电力工业发展迅速,电网规模日益扩大。电力设备是电网和变电站的核心设备,它的运行状况直接关系到系统的安全运行。随着电压等级的提高,电力设备的负荷也越来越大,由于电力设备自身的造价都比较昂贵,因电力设备故障所带来的事故,造成的损失往往也是巨大的。而设备运行时所发出的红外光谱的波长范围是5~14um,属于远红外光谱,这个波段内的光所对应的物体的温度是介于0~500℃之间。温度不是特别高,对仪器的损坏也不是特别大,因此,设计一种测量更准确,采样波长介于此区间内的非接触式远红外测温仪来监测电力设备运行状态,及时发现潜在故障,有着充分的必要性。
根据远红外测温的基本定律,阐述远红外测温仪的工作原理及功能实现:一切温度高于绝对零度的物体都在不停的向周围空间发出红外辐射能量,。设计出光电检测部分的具体电路图(电源、放大器、滤波器以及温度补偿等),确定出各部分元件的具体参数,并结合单片机将设备的运行过程中的临界温度写入单片机,再配以终端显示,可方便的对测量结果进行实时监控,从而实现远红外测温仪的自动化和智能化,最终将电力设备因超温所出现的故障给予解决。
本设计所做要求
测温范围: 27~227℃(300~500K);
响应波长: 8um~14um;
响应时间:500ms;
A/D转换:8位的ADC0809芯片;
工作环境温度范围:0~50℃;
相对湿度:30 ℃时 10―95%;
测量精度:23 ℃时±1%;
温度分辨率:℃;
电源电压:+9V;
微处理器:AT89C51;
发射率:(可调),激光瞄准。
本设计所作的工作
首先,介绍远红外测温技术的相关理论知识,从与几种红外测温仪的比较中得出远红外测温仪的优点和缺点,以便对远红外测温有比较清晰的认识。其次,对远红外测温电路的硬件设计,本设计分别从红外传感器、串联稳压电