采用STM32F103芯片的紅外測溫儀設(shè)計

　　超聲波傳感器選型

　　在紅外測溫時，被測目標(biāo)尺寸應(yīng)超過傳感器視場的1/2，因此需傳感器與被測目標(biāo)距離適中。本文紅外測溫儀采用超聲波傳感器測量紅外傳感器與人體之間的距離，以降低距離對紅外傳感器的影響。

超聲波測距主要采用渡越時間法，其原理為：主控單元發(fā)射一定頻率的脈沖，激勵超聲波發(fā)射電路產(chǎn)生超聲波，當(dāng)超聲波傳播到兩種介質(zhì)的分界面時產(chǎn)生反射波，反射波經(jīng)介質(zhì)傳播返回到超聲波接收電路，主控單元測出超聲波從發(fā)射到接收所用的時間，即可計算出超聲波傳感器與被測物體之間的距離：

其中，d為超聲波傳感器與被測物體之間的距離; S為超聲波從發(fā)射到接收所傳播的距離;v為超聲波在介質(zhì)中的傳播速率;t為超聲波從發(fā)射到接收所用的時間。本文紅外測溫儀中超聲波測距采用渡越時間法。

　　紅外測溫儀選用超聲波傳感器TCT40-T/R測量紅外傳感器與人體之間的距離，超聲波測距電路原理如圖3所示，包括發(fā)射電路和接收電路。發(fā)射電路主要由超聲波發(fā)射傳感器TCT40-T和反相器74HC04組成;接收電路主要由超聲波接收傳感器TCT40-R和CX20106A芯片組成。超聲波接收傳感器TCT40-R將所接收的反射的超聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)CX20106A芯片放大、整形后輸出下降沿脈沖給STM32F103控制器的外部中斷端口CSBR。

　　環(huán)境溫度傳感器選型

為了保證距離測量的精度，首先要保證超聲波傳播速度穩(wěn)定準(zhǔn)確。造成超聲波測距誤差的主要原因是溫度變化，因此，必須對超聲波速度進(jìn)行溫度補(bǔ)償。根據(jù)物理學(xué)原理，超聲波傳播速度與攝氏溫度的關(guān)系式為：