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《紅外熱輻射溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、紅外熱輻射溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究畢業(yè)論文目錄第1章緒論11.1課題來(lái)源11.2課題意義21.3國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀31.4研究目標(biāo)41.5研究?jī)?nèi)容41.6研究安排5第2章紅外測(cè)溫原理及系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)62.1紅外熱輻射的概念與基礎(chǔ)理論62.2紅外熱輻射測(cè)溫原理及方法82.3紅外熱輻射測(cè)溫的特點(diǎn)及影響因素82.4系統(tǒng)方案102.5研究方法102.6本章小節(jié)11第3章硬件電路設(shè)計(jì)123.1單片機(jī)控制中心1233.2紅外測(cè)溫傳感器143.3電源模塊173.4RS232電路轉(zhuǎn)換模塊183.5LCD顯示模塊193.6硬件電路功能213.7本章小結(jié)21第4章軟
2、件設(shè)計(jì)224.1軟件總體設(shè)計(jì)224.2時(shí)鐘初始化224.3LCD顯示初始化234.4UART初始化244.5串口設(shè)置254.6紅外熱測(cè)溫模塊程序設(shè)計(jì)264.7系統(tǒng)仿真274.8本章小節(jié)29第5章總結(jié)與展望305.1工作總結(jié)305.2展望30致謝32參考文獻(xiàn)33附錄353附件1：常見(jiàn)物質(zhì)輻射率表35附錄2：LCD測(cè)試程序353江西理工大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)論文第1章緒論1.1課題來(lái)源本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用非接觸式紅外測(cè)溫的方法，對(duì)公路表面溫度進(jìn)行測(cè)量，其成果主要應(yīng)用于高速公路表面溫度測(cè)溫儀。可見(jiàn)光的輻射主要來(lái)自高溫輻射物體，如太陽(yáng)，鐵水，灼熱的金屬，高
3、溫燃燒物體等，而任何低溫，常溫以及加熱后的物體都一定會(huì)有紅外熱輻射。在電磁波譜中能夠被人眼察覺(jué)的是0.4微米到0.75微米波段我們稱之為可見(jiàn)光波段，而把波長(zhǎng)從0.75微米到1000微米的之間電磁波稱為紅外波段，紅外波段的短波段與可見(jiàn)光中的紅光相連，長(zhǎng)波端與微波相接。根據(jù)普朗克輻射定理，我們知道凡是絕對(duì)溫度大于零度的物體都無(wú)一例外的能向外輻射出電磁波，該物體的輻射強(qiáng)度大小與物體表面的輻射能力強(qiáng)弱及溫度的高低有關(guān)，輻射的光譜分布也與物體溫度緊密相關(guān)。確定物質(zhì)狀態(tài)的參數(shù)有非常多，而溫度參數(shù)恰恰是確定物質(zhì)狀態(tài)的重要參數(shù)之一，它的測(cè)量與控制方面在國(guó)防科技
4、、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究中占有十分重要的地位。我們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通常通過(guò)測(cè)量設(shè)備表面的溫度來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，而現(xiàn)代的工業(yè)設(shè)備大都是在高電壓、強(qiáng)電流等危險(xiǎn)環(huán)境下運(yùn)行的，傳統(tǒng)的測(cè)量方法是依靠人工接觸式檢測(cè)，這樣既浪費(fèi)時(shí)間、人力，又通常具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)對(duì)測(cè)溫設(shè)備所采用的材料性質(zhì)也有非常嚴(yán)格的限制。因此有必要研究出一種新的方法去檢測(cè)目標(biāo)系統(tǒng)的溫度。目前，人們使用最廣泛的水銀體溫計(jì)是根據(jù)水銀性質(zhì)隨溫度升降而熱脹冷縮的物理性質(zhì)，我們?cè)谑褂脗鹘y(tǒng)溫度計(jì)時(shí)要和被測(cè)量物體相接觸，為了與被測(cè)物體達(dá)到熱平衡，需要等待較長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)測(cè)量結(jié)束后還要將
5、水銀重新甩入水銀泡中，由于甩的時(shí)候極易破碎，其中的水銀蒸汽會(huì)對(duì)人體有極強(qiáng)的毒害作用，因此傳統(tǒng)的溫度計(jì)有非常嚴(yán)重的安全隱患。所以此方法就必然有很多的局限性，在很多環(huán)境要求下不能滿足快速，安全可靠的非接觸式測(cè)量的要求。紅外測(cè)溫提供了快速，準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)方法和結(jié)果。而且可以以數(shù)字的方式顯示出測(cè)量結(jié)果，消耗時(shí)間非常短，往往在幾秒鐘之內(nèi)就能測(cè)得結(jié)果，更重要的是此方法所測(cè)量的結(jié)果比較精確，避免了人為讀數(shù)的誤差，而且系統(tǒng)的壽命長(zhǎng)，是較為理想的測(cè)溫儀器。隨著紅外檢測(cè)技術(shù)的日趨成熟，依據(jù)紅外熱測(cè)溫技術(shù)正以響應(yīng)速度快、測(cè)量精確度高，設(shè)備耐用等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)紅外測(cè)溫技
6、術(shù)被越來(lái)越多的場(chǎng)合所認(rèn)識(shí)和接受。由于社會(huì)的進(jìn)步，交通的發(fā)達(dá)，人民生活節(jié)奏變得快捷的同時(shí)也帶來(lái)了許多安全隱患。隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在日益廣泛，同時(shí)也帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異的變革39江西理工大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)論文。在工業(yè)智能檢測(cè)、控制系統(tǒng)中，通常使用單片機(jī)作為一個(gè)控制中心來(lái)使用，然后配合相應(yīng)的外圍硬件設(shè)備，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件相結(jié)合，如此加以完善。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以往利用復(fù)雜電子電路和數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，我們可以用軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，并能夠輕松地實(shí)現(xiàn)智能化控制。1.2課題意義對(duì)溫度測(cè)量的傳統(tǒng)方法需要工作人員到現(xiàn)
7、場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，整理，分析才能計(jì)算出調(diào)研結(jié)果。過(guò)程比較繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力，更不理想的就是當(dāng)我們需要多個(gè)目標(biāo)地點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)時(shí)，沒(méi)有足夠的人力物力去獲得數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員不能及時(shí)得到數(shù)據(jù)，這樣極大的降低了工作效率，體現(xiàn)不了工作人員的價(jià)值。隨著工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全實(shí)時(shí)監(jiān)控提出越來(lái)越高的要求，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)十分必要。故而需要有更方便安全快捷的工作模式來(lái)取代傳統(tǒng)的測(cè)量方法，正因如此，紅外熱輻射溫度測(cè)量技術(shù)運(yùn)應(yīng)而生。在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，要求測(cè)量溫度的傳感器不能直接與被測(cè)物體相接觸，這就需要滿足這種領(lǐng)域非接觸式測(cè)量，本設(shè)計(jì)正是應(yīng)上述實(shí)際需求來(lái)設(shè)計(jì)的紅外測(cè)
8、溫系統(tǒng)。紅外熱測(cè)溫系統(tǒng)是以黑體輻射定律作為理論基礎(chǔ)，紅外控制理論以及電子技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方法相比，紅外測(cè)溫具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)不需要與
