单片机与红外测温

软件测试视界 2021-10-20 ⋅ 13 阅读

引言

温度是一个重要的物理量,对于很多应用来说都至关重要。传统的接触式温度检测方法需要将温度传感器直接接触被测物体表面,这在某些场景下是不方便或不可行的。为了解决这个问题,红外测温技术应运而生。本文将介绍单片机与红外测温相结合的非接触式温度检测方法。

红外测温原理

红外测温技术通过测量物体发出的红外辐射来推断物体的表面温度。物体温度越高,发出的红外辐射也越高。红外测温原理基于斯特藩-波尔兹曼定律和斯特温-玻尔兹曼定律。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体单位面积单位时间内辐射的能量与物体的温度的四次方成正比。斯特温-玻尔兹曼定律则说明了物体汇总辐射的能量与物体的表面积成正比。

红外测温系统的组成

一个基本的红外测温系统由红外传感器、信号处理芯片和显示与控制模块组成。在单片机与红外测温相结合的方案中,单片机承担了信号处理和显示与控制的功能。

单片机通过红外传感器获取被测物体发出的红外辐射,然后经过信号处理芯片对红外辐射强度进行放大和滤波,最后将处理后的信号传递给单片机。单片机收到的信号可以通过内部的ADC转换模块将模拟信号转换为数字信号,然后通过程序对数字信号进行处理,计算出被测物体的温度。最后,单片机可以将温度值显示在LCD屏幕上,并进行相应的控制操作。

单片机与红外测温的应用

单片机和红外测温相结合的方案可以应用于多个领域,以下是一些常见的应用场景:

工业生产

在工业生产过程中,往往需要对机器设备的温度进行实时监测。使用单片机与红外测温技术,可以非接触式地测量机器设备的温度,并及时发出警报或采取控制措施,以防止设备过热或过冷导致的故障。

医疗保健

单片机与红外测温在医疗保健领域有广泛的应用。例如,在肺炎流行病期间,可以使用红外测温设备对人们的体温进行快速而非接触式的检测,以筛查患者。此外,在医院内,可以使用红外测温设备监测病人的体温,以及对手术室、病房等环境的温度进行实时监测。

环境监测

红外测温技术还可以用于环境监测。例如,在城市中可以使用红外测温设备对道路、建筑物等的表面温度进行监测,以评估城市的能耗和热岛效应。另外,红外测温技术也可以应用于农业领域,用于监测农作物的生长环境,提供农业生产的决策支持。

总结

单片机与红外测温技术的结合为温度检测提供了一种高效、精确且非接触式的方法。该方案可以在许多领域中应用,如工业生产、医疗保健和环境监测等。随着技术的不断发展,单片机与红外测温技术将在更多领域中发挥重要作用,为人们的生活和工作带来便利与安全。


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