[工学]论文2011514.doc

摘要 红外测温仪以其相应速度快、准确、便捷、使用寿命长等优势在冶金、电子、石化、食品行业得到广泛应用，成为企业故障检测，产品质量控制和提高经济效益的重要手段。红外测温主要是利用任何物体都会发出红外辐射的原理来测量的，随着现代红外技术的不断成熟和日益完善，利用红外温度计具有远距离、不接触、准确、实时、快速等特点发展起来的红外技术由于在不停电、不取样、不解体的情况下能快速实时地在线监测设备的温度，及时发现故障，可以减少对设备的损害，避免停工停产造成的损失，节约人力和财力，某些领域还可以减少对人身的危害，对各行各业的现代化建设有着重要意义。 本论文主要研究利用全辐射理论为基础的红外测温仪。论文主要介绍了红外技术发展的历史，红外温度计的发展历程。针对红外测温理论介绍，具体选择了全辐射理论为测温依据。 该红外温度计具有忽略发射率的特点，测量简单方便，在工业测量中具有广泛的应用。 关键词：红外测温、全辐射、ltc2543、单片机 第一章 绪论 1 1.1本课题的研究意义 1 1.2红外技术发展 2 1.3红外线温度计发展 2 1.4国内外现状 3 第二章 红外辐射原理 7 2.1 黑体辐射与红外测温原理 7 2.2 实际物体的红外辐射特性 11 2.3 影响红外辐射的主要因素 11 2.4 被测物体表面辐射率的作用与环境辐射的影响 12 第三章 红外温度计设计 13 3.1 红外测温系统 13 3.2 AD 转换电路 13 3.3 单片机功能介绍 14 3.4 lcd显示 17 3.5 系统设计 20 第四章 红外温度计调试 25 4.1 调试步骤 25 4.2 实验数据测试 26 4.3实验数据分析 26 第五章 总结 28 第一章 绪论 1.1本课题的研究意义 在大量的科研与工业中，离不开测温，非接触式测温有快速、准确、便捷、使用寿命长等优势，正被越来越多的人们所认识，在冶金、电子、石化、交通、能源、橡胶、食品等行业得到广泛应用，成为企业故障检测，产品质量控制和提高经济效益的重要手段。非接触式测温主要是利用任何物体都会发出红外辐射的原理来测量的，随着现代红外技术的不断成熟和日益完善，利用红外检测的远距离、不接触、准确、实时、快速等特点发展起来的红外检测技术由于在不停电、不取样、不解体的情况下能快速实时地在线监测和诊断大多数故障，所以倍受国内外的重视，并得到快速发展。 本课题研究目的旨在克服现有技术的不足，提供一种解决忽略辐射率修正，能直接测量某特定材料的实际温度，测温精度高，抗干扰能力强的红外测温仪的测温方法，并运用此方法制造高性能的全辐射红外测温仪。 1.2红外技术发展 1800年，F.W.赫歇耳发现了红外辐射。此后，红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展，但比较缓慢，直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。当时，德国研制成硫化铅和几种红外透射材料，利用这些元件、部件制成一系列军用红外系统，其中有些达到实验室试验阶段，有些已小批量生产，但都未来得及实际使用。此后，美、英、苏等国竞相发展。特别是美国，大力研究红外技术在军事方面的应用。红外探测器的发展是红外技术发展的先导。1940年以前研制成的红外探测器，主要是热敏型探测器。19世纪,由于热敏型红外探测器的应用,科学家们认识了红外辐射的特性及其规律，验证了J.C.麦克斯韦的经典的电磁理论。从黑体辐射的研究导致普朗克的量子假设，从而开创了20世纪的量子物理学。 世纪初开始，测量了大量的有机和无机物质的吸收、发射和反射光谱，证明红外技术在物质分析中的价值。30年代，首次出现红外光谱仪，以后发展成在物质分析方面不可缺少的仪器。 以硫化铅红外探测器为开端的光电型（光子型）探测器，性能优良、结构牢靠。50年代半导体物理学的迅速发展，使光电型红外探测器得到新的推动。到60年代初期,对于1～3、3～5和8～13微米三个重要的大气窗口都有了性能优良的红外探测器。在同一时期内，固体物理、光学、电子学、精密机械和微型致冷器等方面的发展，使红外技术得到广泛的应用。 60年代中叶起,红外探测器开始向两个方面发展:①在1～14微米范围内的探测器,由单元向多元发展。第一步是线列多元探测器，元数密度逐步增大。②响应波段向长波延伸，从几十微米到几百微米以至几千微米。在15～1000微米波段，大气吸收严重，在野外使用的前途较小，但其科学研究内容丰富。对于这一波段，已有一些性能良好的探测器可供选用。在1～3毫米波段，有大气吸收很小的透射窗口，而且可以制造相当强的相干辐射源,因而可以采用外差探测技术,具有重要的应用前景。60年代，激光的出现极大地影响了红外技术的发展。在这以前，红外技术仅探测非相干红外辐射。激光的出现