新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設計應用 > 基于SOC的高精度紅外測溫系統(tǒng)設計

基于SOC的高精度紅外測溫系統(tǒng)設計

作者: 時間:2009-12-18 來源:網(wǎng)絡 收藏

1 實驗數(shù)據(jù)處理及發(fā)射率整定

2 實驗數(shù)據(jù)的最小二乘法擬合

對于一個測量,其精度和準確度是非常重要的。雖然本選用 12位AD,給本奠定了基礎,但是由于傳感器,AD等電子器件自身不可避免的誤差和外界的干擾,測量結(jié)果難免會有些偏差。因此和研究其他儀器儀表一樣,在本中,也進行了大量實驗,通過對實驗數(shù)據(jù)的處理,進一步提高了準確度。采用的主要方法是曲線擬合的最小二乘法?,F(xiàn)將其原理介紹如下:

在函數(shù)的最佳平方逼近中,函數(shù) f(x)∈C[a,b],如果 f(x)只在一組離散點集{xi,i=0,1,…,m}上給定,那么我們就需要對實驗數(shù)據(jù){(xi,yi),i=0,1,…,m}進行曲線擬合,其中,yi= f(xi)。若要求函數(shù) y=S ((*)x)與所給數(shù)據(jù){(xi,yi),i=0,1,…,m}擬合,則誤差δi= S *(x)-yi。設Φ 1(x),Φ2(x),…, Φn(x)是C[a,b]上線性無關函數(shù)族,在Φ =span{Φ1(x),Φ2(x),…, Φ n(x)}中找一函數(shù)S ((*)x),使其誤差平方和最小即可。因為實驗數(shù)據(jù)量很大,故在實際運算中,可以借助 MATLAB等數(shù)學工具,通過調(diào)用或者編寫相關函數(shù)來完成曲線擬合,最后選擇適當?shù)慕Y(jié)果輸出。

4.2 發(fā)射率ε的整定

根據(jù)的原理,我們在檢測時,應該首先明確被測物體的發(fā)射率。在較高的應用中,應實際測定被測對象的發(fā)射率ε,否則將造成嚴重的誤差。而對于電力設備,其發(fā)射率一般在 0.85-0.95之間。測得的是被測對象的黑體輻射溫度,在實際測量應用中,需要把黑體輻射溫度 T P換算到真實溫度T。換算公式為:T=T Pε-¼

發(fā)射率確定方法如下:首先選定一個被測物體,確定被測物體的真實溫度 T(例如溫300K),當然也可以選擇其它溫度,溫度值可以通過熱電阻或者其它設備測出來。然后,將測溫,對準被測物體,得到一個溫度值 T P=T0,通過以上公式,得到ε的設定值;然后將ε值輸入,再測試,通過微調(diào)ε值,直到 T 0= T時,所得到的ε值,就是該物體的實際發(fā)射率。同一種被測物體的實際發(fā)射率ε,基本上是一樣的。如果被測物體的材料,形狀有變化,將改變它的發(fā)射率,用同樣的方法可以測出它的實際發(fā)射率。本設計中有發(fā)射率設定,調(diào)整部分,可以方便調(diào)整發(fā)射率的值,這樣,使用同一個測溫設備,通過調(diào)整發(fā)射率,滿足各種材料的測溫要求。

六.結(jié)束語

非接觸測溫儀采用技術可快速方便地測量物體的表面溫度。不需要機械的接觸被測物體而快速測得溫度讀數(shù)。只需瞄準,即可在顯示屏上讀出溫度數(shù)據(jù)。紅外測溫儀重量輕、體積小,使用方便,并能可靠地測量熱的、危險的或難以接觸的物體,而不會污染或損壞被測物體。另外,紅外測溫儀每秒可測若干個讀數(shù),而接觸測溫儀每次測量就需要數(shù)秒的時間。經(jīng)實驗對比,本測溫儀和美國福祿克公司生產(chǎn)的紅外測溫儀的誤差在一度以內(nèi),但本測溫儀有參數(shù)設定功能并且價格較低,因此本測溫儀具有較高的性價比,目前已應用于電力設備中,對高壓柜中的銅板溫度進行監(jiān)測,效果良好。

創(chuàng)新觀點:將熱電堆紅外傳感器應用于測溫系統(tǒng),并且采用 級微處理器控制,從而實現(xiàn)了快速,精確測量。并將多個溫度表的數(shù)據(jù)統(tǒng)一用上位機的數(shù)據(jù)庫管理,實現(xiàn)了一個功能完善的復雜系統(tǒng)。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉