红外测温传感器PPT课件.ppt

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1、红外测温传感器的原理及应用红外测温传感器的原理及应用l红外测温原理简介l红外温度传感器介绍（MLX90614）l红外温度传感器的应用红外测温传感器的原理及应用红外测温传感器应用有哪些？红外测温传感器的原理及应用l红外测温原理简介l红外温度传感器介绍（MLX90614）l红外温度传感器的应用红外测温原理生活中可以看到的光都是可见光，波长在0.38到0.78微米。在十九世纪初，赫歇尔发现了一种人眼看不到的光，那就是红外线。红外线的波长在0.78微米到1000微米之间，波长紧邻红色可见光，而可见光的另一个邻居，紧邻紫色的是紫外线，波长在0.01微米到0.38微米之间。红外测温原理在自然界中，当物体的

2、温度高于绝对零度（-273）时，由于其内部热运动的存在，就有热辐射向外部发射，物体温度不同，其辐射出的能量也不同，且辐射波的波长也不同，但总是包含着红外辐射在内。千摄氏度以下的物体，其热辐射中强的电磁波是红外波，所以对物体自身红外辐射的测量，便能准确测定它的表面温度。这就是红外辐射测温所依据的客观基础。红外测温原理黑体辐射定律由于自然界中不同物体的红外辐射都有其特点，为了研究不同物体的红外辐射，人们利用相对论的理论设定了一种理想模型绝对黑体（简称黑体）作参考。能将所有辐射全部吸收而没有反射的物体就是黑体。良好的吸收体必然是良好的辐射体，所以黑体的辐射率最高，将黑体的比辐射率定为1。这时将同一温

3、度下其他物体的发射量与它进行比较，就得到了该物体的比辐射率，物体的比辐射率与物体本身的组织结构、材料种类、表面特性、温度等因素密切相关。黑体单位表面积的辐射功率P与其温度的四次方成正比，即：P=T为弄清红外辐射分布规律并在理论研究中选择合适的模型，普朗克提出了体腔辐射量子化振子模型，从而导出了黑体辐射定理，即以波长表示的黑体光谱辐射度。这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射理论。MaxPlanck1858-1947红外测温原理l普朗克定理由黑体辐射理论我们可以得出右图的黑体辐射的光谱分析，从右图可以看出：随温度升高，黑体的辐射能量不断增强，这也是红外辐射理论的出发点；不同温度的辐射光谱曲线

4、永不相交；随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小，波长与温度成反比。即短波处工作的红外测温仪灵敏度和抗干扰性强。红外测温传感器的原理及应用l红外测温原理l红外温度传感器介绍（MLX90614）l红外温度传感器的应用红外温度传感器介绍（MLX90614）l模块简介MLX90614系列模块是一组通用的红外测温模块。在出厂前该模块已进行校验及线性化，具有非接触、体积小、精度高，成本低等优点。被测目标温度和环境温度能通过单通道输出，并有两种输出接口，适合于汽车空调、室内暖气、家用电器、手持设备以及医疗设备应用等。MLX90614管脚介绍MLX90614将红外芯片和信号处理芯片集成在金属封装中，传感器探

5、头体积小于1cm，具备四个引脚，分别是VSS、SCL、SDA、VDD。MLX90614工作原理MLX90614由MLX81101红外热电堆传感器和包括有包含有稳压电路、低噪声放大器、A/D转换器、DSP单元、脉宽调制电路及逻辑控制电路的MLX90302信号处理芯片构成。其工作原理为：红外热电堆传感器输出的温度信号经过内部低噪声、低失调的运算放大器（OPA）放大后经过A/D转换器（ADC）转换为17位数字信号通过可编程FIR及IIR低通数字滤波器（即DSP）处理后输出，输出结果存储在其内部RAM存储单元中。？问题2：为什么MLX90614可以进行高精度的和高分辨率的温度测量MLX90614存储器

6、介绍MLX90614中有两个存储器，分别为E2PROM和RAM。MLX90614中共有32个字长为16位的E2PROM存储单元，其地址为000H01FH。E2PROM中所有的寄存器都是可以通过SMBus进行读取，但只有部分寄存器是可以进行改写的。可改写部分如左表所示。Tomax和Tomin是设定的测量物体温度上、下限，Ta范围即环境温度范围。其测量温度上限计算方法为：Tomax=100(ToMAX+273.15)，通过计算将结果写入000H；温度下限计算方法与上限计算方法一样，将计算结果写入001H单元即可。？设定温度上限为80，我们需要在000H当中填入什么数据？为什么？MLX90614存储

7、器介绍MLX90614中总共有32个17位的RAM存储单元，用户不能通过RAM来写入数据，只能读取RAM中的部分存储单元读取16位存储数据。其采集的环境温度数据保存在地址006H存储单元中，采集的被测物体温度数据存储在007H存储单元中。因此运用存储在RAM地址中的数据，通过公式的计算，可以得到环境温度Ta及被测物体温度数据To。Ta=RAM(006H)0.02-273.15To=RAM(007H)0.02-273.15Ta和To既可通过SMBus读取RAM单元（分辨率0.02，固定范围）输出，也可通过PWM数字模式输出（10位分辨率，范围可配置）。由于变电所测温温度范围与MLX90614出厂

8、时校准的温度范围符合，因此可直接采用SMBus方式进行温度数据Ta和To的读取输出。MLX90614 子程序设计 收发字节子程序MLX90614发送和接收数据的单位是字节，发送数据时是按位发送，发送八次就发送了一个字节，也就是一个单位。之后看MCU有无返回信号，若MCU给传感器应答信号，则如上继续发送下一个字节。若没有应答信号，则尝试反复发送这个字节，直到接收到应答。若重复多次始终无应答，则结束数据发送。接收数据时，同样按位发送，每8位就是一个单位，然后给一个应答信号，继续接收下一个字节。红外测温传感器的原理及应用l红外测温原理l红外温度传感器介绍（MLX90614）l红外温度传感器的应用红外

9、测温模块的应用DIY体温计红外测温在疫情期间的应用人体与其他生物体一样，自身也在向四周辐射释放红外能量，其波长一般为9-13m，是处在0.76-100m的近红外波段。由于该波长范围内的光线不被空气所吸收，也就是说，人体向外辐射的红外大小与环境影响无关，只是与人体含存与释放能量大小有关，因此，只要通过对人体自身辐射红外能量的测量就能准确地测定人体表面温度。人体红外温度传感器就是根据这一原理，设计制作而成的红外测温在石油化工行业当中的应用石化企业各种各样的设备，特别是大多数设备往往会处于高温，高压，腐蚀，氧化的恶劣工况下，同时其有着工作周期长，维修时间短的特点，特别是往往一旦运行就会长时间不中断，

10、我们往往需要同时把握所有这些设备的运行状态，从而能够根据实际情况排出一个检验的计划，红外测温仪将是你最佳的选择。通常由于生产需要，会有非常多的管路，如蒸汽，热水，各种产业溶液，其上通常覆盖各种的保温材料，以确保其节能的要求，而由于这些管路通常架设在厂房上部或室外，没有任何维护措施，随着时间的推移，可能保温层甚至其管壁有破损或变薄的情形发生，通过红外测温仪，你可以非常轻易发现发热区域，从而采取措施，减少能量的浪费和保证正确的工艺温度。同时你也可以了解到保温层的破损状态，从而精确地计算出所需要的人力，物力，从而大大地缩短维修的工作量和时间。红外测温模块应用红外热像仪红外热像仪由光学系统、光学探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚集在光学探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。窗口和光学系统目标环境探测器显示及输出红外测温模块应用红外热像仪红外原理2.MP4谢谢观看