红外测温仪系统课程设计

《传感器技术及应用》课程设计说明书

课设题目红外测温仪班级

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摘要

红外测温技术在生产过程，产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。它打破了传统的测温模式，并且具备不影响被测物体温度场、温度分辨率高、回应速度快、测量精度高、测量范围广、不受测温上限的限制、稳定性好和可同时测量环境温度和目标温度的特点，测量距离可达30米左右。

红外测温近年来在医疗、家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到广泛的应用。

本设计的红外测温仪系统是一种方便用户使用的温度测量工具，功能稳定，运行速度快，可以作为一个简易的非接触式体温测量计使用。系统能够实时检测、显示当前环境的温度信息并具备声光报警等功能。

本系统主要是采用MLX90614红外测温传感器和AT89C51单片机来实现的，单片机通过SMbus 方式与 LX90615 进行通信，将读出的温度数据进行处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度

关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，LCD1602液晶显示，AT89C51单片机

摘要

传统的接触式测温模式存在响应时间长、易受环境温度的影响等缺点。而红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不需与被测物体接触，具有不影响被测物体温度场、温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等特点，因此，设计一套红外测温仪。

设计的红外测温仪以AT89C51单片机为核心，红外测温传感器（MLX90614）在测量温度后，以SMbus方式与单片机进行通信，单片机读取温度数据并进行处理，之后驱动LCD 模块显示测量温度。一旦温度超过设定阀值，立刻进行声光报警。

该红外测温仪具有功能稳定，运行速度快等特点。是一种便携式温度测量仪器。

关键词：红外线温度测量，MLX90614传感器，AT89C51单片机

目录第1章绪论

1.1课题开发的背景和现状

1.2课题开发的目的和意义

1.3 课题技术性能指标

2 红外测温工作原理

4 系统设计方案的选择

4.1 方案选择

4.1.1 方案一

4.1.2 方案二

4.1.3 方案对比选择

4.2 总体方案设计

3系统主要器件的方案选择

3.1 传感器的方案选择

3.1.1 红外探测器的分类

3.1.2 传感器的选择

3.2 显示器的方案选择

3.3 单片机的方案选择

5 系统各模块硬件设计

5.1 系统主电路

5.2 MCU主控模块

5.3 红外温度测量模块

5.3.1 MLX90614的特性

5.3.2 MLX90614的内部结构

5.3.3 MLX90614的接口电路

5.4 电源模块

5.5 声光报警模块

5.6 LCD显示模块

6 系统软件设计

6.1 MLX90614的SMBus传输协议

6.2 软件流程图

6.3 主程序设计

7 系统误差分析与改进方法

8 课程设计心得体会

9 参考文献

附录

1 总电路图

2 元器件清单

第一章绪论

1．1 课题开发的背景和现状

红外辐射这一物理现象被发现在1800年，但直到本世纪50年代，红外技术才开始进入广泛应用的阶段。非接触测温技术也叫辐射测温，最早的非接触测温就是以光学高温计为代表的高温法，以后，人们根据斯蒂芬.玻尔兹曼公式，利用黑体辐射能与热力学温度的关系进行测温，这就是全辐射测温和部分辐射测温法，还有的人在光学高温计上进行改进，出现了光电高温计、红外温度计等。

红外测温优点如下：

1.它的测量不干扰被测温场，不影响温场分布，从而具有较高的测量准确度。

2.测温范围宽，在理论上无测量上限，可以测量相当高的温度

3.探测器的响应时间短，反应速度快，易于快速与动态测量

4.不必接触被测物体，操作方便

5.可以确定微小目标的温度

随着工农业、国防事业、医学的发展，对温度测量越来越迫切。红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，国内红外温度测量在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。

但是比起国外，我们仍处于起步晚，高度低的状况，就温度仪来说，美国红外线测温仪型号: Fluke 62 Mini(非接触式温度测量) 特点: 较宽的温度范围到500℃；高光学分辨率；激光瞄准；高精度；背景光显示；同时显示测量的最大值温度范围: -30-500℃(932℉) 精度: 10C-30℃（50F-86℉）时为±1℃（±2℉），德国一家公司制造的，响应时间因为一秒钟，日本的温度测量技术精确度远远领先世界同种技术。

1.2 课题开发的目的和意义

为了克服传统的温度计测量温度的主要缺点——需要测量者与被目标近距离接触和测量不方便。在顾及仪器测量高精度前提下，以追求最低成本为原则，本文设计红外测温的整体系统构架。接着根据红外测温原理，主要针对人体体温测量进行了具体的设计开发．开发包括硬件电路，外围工艺，单片机程序和主机程序，对人体的温度测量的误差低于±o．1℃。

红外测温为测量各种温度提供了快速、红外测量手段，可广泛、有效地用于密集人群的体温测量。红外测温针对特定人群，比如儿童或老人，极其方便。此次设计的体温测量计可以数字的方式显示出测量结果，使测量过程变得直观，而且具有较高的灵敏度，可以在几秒钟内测得结果，且寿命长，是较为理想的测温器。

在本设计中，整合大学所学的各种专业知识，并运用到实际生活中，并在其中应用了当今的新技术，此设计能跟上科技大潮的步伐。红外测温现在应用日益广泛，在生活中应用很多。在我国甲流、SARS时，红外测温是最常用的测量技术，无接触，不感染，对人们战胜疾病，起到很重要的作用。无论是过去还是将来，红外测温应用必将日益广泛。本设计就是基于这种思路，从基础入手，利用红外测温技术，提高了测温的距离，和测温的范围，在传统测温的基础上更进一步。本设计在人们的生活中，会得到推广并应用与各个领域。

1.3 课题的技术性能指标

1 题目说明

测温方式一般可以分为接触式和非接触式测温。接触式测温优点是简单、可靠、测量精度高，但只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度，所以缺点就是响应时间长、易受环境温度的影响；而红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不需与被测物体接触，具有不影响被测物体温度场、温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等特点，近年来在医疗、家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到广泛应用。因此，设计一套红外测温系统，可以作为一个简易的非接触式温度测量计使用。系统应能够实时检测、显示当前环境的温度信息，并具备报警等功能。

2 技术要求

（1）温度测量范围—20℃~+50℃精度为±0.1℃；

（2）采用红外测温方式；

（3）从便于携带方面考虑，选用体积小、耗能少的液晶显示器显示当前环境的温度信息。

2 红外测温工作原理

红外测温是辐射式测温的一种，是利用物体的热辐射现象来测量物体温度的。红外辐射的基本依据是玻耳兹曼、普朗克等人的黑体辐射定律。黑体是一种理想物体，它们在相同的温度下都发出同样的电磁波谱，而与黑体的具体成分和形状等特性无关，通过实现和计算得出黑体辐射定律。

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。

物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。

影响发射率的主要因素在：

1.材料种类

2.表面粗糙度

3.理化结构

4.材料厚度

自然界一切温度高于绝对零度(一273．15℃)的物体，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合基尔霍夫辐射定律。只要测量出所发射的E，就可得出温度，这就是红外测温的原理。利用这个原理制成的温度测量仪表在测量时不需要与被测对象接触，因此属于非接触式测量。红外测温范围很宽，从一5O℃直至高于3 000℃。在不同的温度范围，对象发出的电磁波能量的波长分布不同，在常温(0—100℃)范围，能量主要集中在中红外和远红外波长。本设计选用的

MLX90614红外测温传感器，测温范围为-70℃—380℃。

当用红外线测温，测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红

外辐射量，红外能量被红外温度传感器接收，并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照系统内部的算法校正后转变为被测目标的温度值，然后由测温系统计算出被测目标的温度。

4 系统设计方案的选择

4.1 方案选择

4.1.1 方案一

在该方案中，系统可以分为模拟红外温度传感器（内含环境温度测量）模块、放大电路模块、AD转换电路模块、MCU主控模块、声光报警模块、LED显示模块和电源模块。如下图4.1所示。所谓的模拟传感器就是传感器的输出是模拟量，而不是可以直接进行数据处理的数字量，所以他需要通过信号放大和AD转换等处理才能传输给单片机进行相关的处理。

图4.1 方案一的系统框图

首先模拟红外温度传感器接收人体发出的红外线，然后经过转换后输出对应的电压值，传感器同时通过片上温度传感器测量环境温度/传感器温度。这两个红外温度传感器的输出量通过放大电路和AD转换电路处理后传输到MCU模块进行相关的处理（软件滤波、黑体校定等），然后通过LED模块显示相应的人体温度。

4.1.2 方案二

该方案与第一个方案的最大区别是：在本方案中采用数字红外温度传感器代替模拟红外温度传感器。由于数字红外传感器内部集成了运放电路、A/D转换电路、滤波电路和数字信号处理器，所以只需通过传感器的数据接口就可以把传感器所测量的人体温度数据直接传输给MCU主控模块处理并显示。系统框图如下图3.2所示

图4.2 方案二的系统框图

4.1.3方案对比选择

对于方案一，模拟传感器的成本相对要低，而且整个系统设计的自由度相对要高一些，但是也使得系统电路变的更为复杂。例如集成运放电路要用到双电源供电，这就使得电源模块的设计变得复杂、功耗变大和效率变得更低，这对于使用电池供电的便携式系统是不利的。同时在软件设计方面，要涉及到滤波处理、温度线性校准处理和黑体校定等，这使得设计工量大大增加。而且对于开发者的开发环境要求较高，例如要具备黑体校定的设备等。

而虽然在方案二里采用的数字传感器的成本相对模拟传感器的较高，但整个系统的设计相对简单，数字红外温度传感器可以与MCU直接相连接（需要接上拉电阻），由于不需要额外的集成运放电路，所以也不需要用到双电源供电，因而使得电源模块的设计简化，电池的利用效率更高。由于该方案的电路简单且集成度高，所以功耗更低。而且相比第一个方案，无需黑体校正。所以开发时间要比方案一少。这也意味着方案的总体成本（硬件成本、开发时间成本等）其实要比方案一要低。

综上所述，本次设计采用方案二更合理。

4.2 总体方案设计

经过论证对比后，本次设计选择了方案二的设计。在该方案里，整个系统从硬件上可以分成5个子模块：分别是红外温度测量模块、MCU主控模块、声光报警模块、LCD显示模块和电源模块（如图4.2所示）。

其中本系统的红外测温传感器采用Melexis公司设计生产的低成本红外温度测量数字传感器——MLX90614。MLX90614中的红外温度传感元件是工业级硅片，它带有的一个薄型微机械加工隔膜来过滤掉环境红外线的影响，环境温度由芯片内置的热电偶测得。定制的内置信号调节芯片放大微小的热电偶电压并将其数字化，通过使用芯片EEPROM存储器中储存的生产厂设定校准参数，计算出物体的温度。数字输出温度是完全线性化并对环境温度进行过补偿的。通过SMBus或连续的PWM信号，传感器将结果输送到使用者应用中。整个温度计系统封装在一个金属罐中。对于OEM制造商来说，这些特性提供如下的优点：不需要昂贵的外部组件，能够轻松将传感器整合到应用电路（PCB）上。这种自容式系统解决了微小电压信号、环境影响和电磁兼容性的设计难题，否则这些因素会导致红外线温度测量的很多困难和麻烦。同目前市场上的其它红外线解决方案相比，高度的集成化使得MLX90614更具价格优势。

本系统主要实现以下功能：实时检测、显示当前所测温度信息和声光报警

等。

3 系统主要器件的方案选择

3.1 传感器的方案选择

3.1.1 红外探测器的分类

红外探测时红外测温仪的重要组成部分，它对测量的精度和范围有着重要的意义。它可以分为热探测仪和电子探测仪两大类。热探测仪分为热电堆探测器、光电导探测器、光生伏特器和光电磁探测器等，而光子探测器则分为光电子发射器、光电导探测器、光生伏特器和光电磁探测器等。

热电堆探测器采用热电堆为探测元件，利用塞贝尔效应，测量比较准确。热敏电阻探测仪是根据物体受热后电阻会发生变化的性质而制成的红外探测器，它可以响应从X射线到微波波段的整个范围，可在室温下正常工作，但由于其时间常数大，只适用于响应速度不高的场合。气体探测器是气室内的吸收膜吸收红外辐射升温，加热工作气体，由气体膨胀给出电信号。热释电效应工作的探测器，其响应速度虽不如光子型，但由于它在室温下使用、光谱响应宽、工作频率宽、灵敏度与波长无关，因此其应用领域广、容易使用。常用热释电探测器有硫酸三甘钛探测器、铌酸锶钡探测器等。

红外光子探测器是利用光子效应制成的红外探测器。常用的光子探测器有光电二极管、光敏二极管、Insb光电磁探测器。红外光子探测器的主要缺点是需要制冷，因为它需要制冷来抑制由于热运动而产生的自由载流子。新一代近室温光电探测器利用排斥效应、提取效应以及磁集中效应能够实现静态耗尽，实现非制冷条件下的红外探测。

3.1.2 传感器的选择

方案一采用红外线温度传感器IRTR。IRTR系列红外传感器是一种集成的多用途工业传感器，因此不能用人体测温，故不用此方案。

方案二采用热释电红外线传感器D203S。该型传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。但这种传感器一般用于开关电路，红外防盗报警等方面，若要用于测量体温，则需要加入步进电机等进行斩光处理，硬件上的复杂性决定了它的稳定性不高，故不选此方案。

方案三采用热电堆红外传感器MLX90614,MLX90614是Melexis公司生产的并集成了放大、滤波和A/D转换等功能的非接触式红外温度传感器。它以非接触的方式检测物体发射出来的红外线能量，并将其转换成相应的电压信号输出。由于MLX90614具有较小的热惯性和较高的灵敏度，因此非常适合医学测温，故选方案三。

3.2 显示器的方案选择

方案一选用数码管显示。数码管具有耗能低、电压低、寿命长、对外界环境要求低等优点，但其也有电路复杂、占用资源较多、显示信息少、不宜显示大量信息等缺点，故不选此方案。

方案二选用液晶显示器显示。液晶显示器与数码管相比，有以下明显的优点：微功耗、尺寸小、显示信息量大、字迹美观、视觉舒适而且容易控制。而本系统需要显示直观的信息，并且显示的信息量比较大，所以应选用显示功能更好的液晶显示器，故选择方案二。

3.3 单片机的方案选择

方案一采用MCS-51单片机。传统的单片机具有价格低廉、易于掌握等特点，但也有功能单一、RAM、ROM空间小等缺点，故不选此方案。

方案二采用AT89C51单片机。AT89C51与MCS-51单片机的基本结构是一样的，编程所使用的指令以及单片机的管脚都与MCS-51单片机相同，即完全兼容。由于采用了Flash工艺制作的内部存储器，用户可以用电的方式进行反复快速擦除、改写，这给初学者在设计中提供了极大的方便。故选方案二。

在嵌入式领域中有多种微处理器可以选择，比如FPGA、DSP、单片机、ARM 等，在这些处理器中单片机的价格最低，性能适中，适合此类场合。下面对一些常用的单片机类型进行说明：

(1) 51系列单片机。

51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称，其代表型号有ATMEL公司的AT89系列等，Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司也有许多兼容的产品，它广泛应用于工业控制系统、白色家电等领域之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在今后很长的一段时间内将占有大量市场。

(2) AVR系列单片机。

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC (ReducedInstruction Set CPU)精简指令集高速8位单片机。AVR单片机废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机( CISC)追求指令完备的做法；采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中，广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

(3) MSP430。

MSP430系列是一个16位、具有精简指令集、超低功耗的混合型单片机，由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。片上集成了AD、DA、PWM、LCD驱动，其比较器AD 采样方式能达到很高的精度，开发系统也很便宜。缺点是在位操作时有点麻烦，不适合用于逻辑控制以及对功耗不敏感的使用场合。

从成本、开发的难易程度考虑，选用ATMEL公司的AT89C51单片机。它是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器，与80C51产品指令和引脚完全兼容，有8K字节的Flash，256字节RAM，32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时／计数器，1个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

5 系统各模块硬件设计

5.1 系统主电路

基于AT89C51单片机的红外测温仪的硬件设计采用目前使用比较广泛的模块化设计思想，将整个系统分成5大模块：MCU主控模块、红外温度测温模块、电源模块、声光报警模块和LED显示模块。通过划分模块的方法，可以把一个复杂的问题分割成几个相对容易解决的问题，分别予以解决，大大简化了设计的难度。系统主电路图如下图4.1所示

图5.1 系统主电路图

5.1 MCU主控模块

该红外测温仪系统是以AT89C51单片机为核心器件，此MCU主控模块的工作原理是：加载相应程序的AT89C51单片机把红外测温模块传来的数据加以处理，送LED显示器显示和在温度超限时声光报警。MCU主控电路如下图5.2所示

图5.2 MCU主控电路

其复位电路如图5.2左边下部分，本MCU主控模块是通过开关手动复位的，只要在RST引脚出现大于10ms的高电平，单片机就进入复位状态，这样做的目的是便于根据实际情况而选择是否复位温度测量数据。而单片机的振荡电路选用的是晶振振荡电路，其具体电路如图2-1左边上部分。采用晶体震荡电路的原因是因为它的频率稳定性好，而这正是本红外测温仪系统非常重要的技术要求。5.2 红外温度测量模块

此红外温度测量模块采用非接触手段，解决了传统测温中需要接触的问题，具有回应速度快，测量精度高，测量范围广等优点。红外测温器件MLX90614

测温仪原理

红外测温原理简介 红外测温仪分类 红外测温仪通过物体发出的红外辐射能量大小来确定物体的温度。理论上讲，任何高于绝对零度的物体都能发出红外辐射能量。红外测温仪按测量波长的多少可分为单色测温仪、双色测温仪、多色测温仪。 单色红外测温仪原理 目前市场上的单色测温仪，多为窄波段测温仪。它的测温原理是通过物体某一狭窄波长范围内发生的辐射能量，来决定温度的大小。测温仪测量的是一个区域内的平均温度，测量值受发射率、镜头的污染以及背景辐射的影响。 物体发出辐射能量的大小与发射率有一定关系。发射率越大，物体发出的红外线能量越大。物体的发射率与物体表面的状态有一定关系，表面的粗糙度、亮暗程度、不同材质都会影响发射率。所以在使用单色测温仪时，常会有一张不同材质的发射率表。 （2）双色测温仪原理 不同大气窗口下，选用的探测器类型 窗口1 Si （硅） 窗口2 Ge （锗）InGaAs （铟镓砷） 窗口3 PbS(硫化铅) ExInGaAs （扩展型铟镓砷） 窗口4 PbSe(硒化铅) Thermopile （热电堆） 窗口5 Thermopile （热电堆） 窗口6 发射率变化、镜头的污染以及背景辐射的影响，与波长的选择有关系。选择特殊波长范围 的测温仪，能够使单色测温仪尽量克服传输介质的干扰。比如水蒸汽、各种气体等其它物质的影响。选择短波长测温，可以使红外测温仪受发射率的影响降到最低。长波长测温仪通常用来测量 低于200℃的目标或特殊介质的测量。

双色红外测温原理 比色测温仪又称双色测温仪。它是利用邻近通道两个波段红外辐射能量的比值来决定温度的大小。比值与温度的关系是线性的，这是由探测器的性能决定的。 双色测温仪能够消除水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影响，双色测温仪测量绝大数灰体材料时不需要修正双色系数，双色测温仪测量一个区域内最高温度的平均值。 思捷光电的双色红外测温仪可以克服严重水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影响，即使检测信号衰减95%，也不会对测温结果有任何影响。软、硬件设计适用于一百万倍信号动态范围的可靠检测，满足用户对仪器的精度和分辨率等要求。 双色测温仪与单色测温仪比较的优势 双色测温不会随物体表面的状态而变化（表面粗糙度不一样、或表面的化学状态不一样），不会影响测温的准确性，而单色测温仪就会有影响。

模拟电子技术课程设计

模拟电子技术课程设计 ——线性F/v转换1．设计任务和要求 ------------------2 2.总体方案选择的论证 ------------------3 3．单元电路的设计 ------------------7 4．绘出总体电路图 ------------------14 5．组装与调试 ------------------15 6.所用元器件的购买清单 ------------------16 7.列出参考文献 ------------------16 8.收获、体会和建议 ------------------17

一．课程设计与要求 （1）设计任务 选取基本集成放大器 LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件，设计并制作一个简易的线性F/V转换器。首先，在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真，选取合适的电路参数，通过输出的波形的直流电压测试线性F/V转换器的运行情况。其次，在硬件设计平台上搭建电路，并进行电路调试，通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后，将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较，分析产生误差的原因，并提出改进方法。 （2）设计要求 1.性能指标要求。 ①输入频率为0~10KHz、幅度为20mV（峰峰值）的交流信号。 ②线性输出0~10V的交流信号。 ③转换绝对误差小于20mV（平均值）。 ④1KHz时的纹波小于50mV。 2.设计报告要求。 ①根据电路性能指标要求设计完成电路原理图，计算元件参数，写出理论推导工程，并分析各单元电路的工作原理。 ②利用EWB软件进行仿真调试。 ③绘出总体电路图 ④记录实验结果和调试心得，判断误差原因，万恒实验结果分析。

非接触式红外测温仪

毕业设计（论文） 题目非接触式红外测温仪 学生姓名：李林 指导教师：李宏升 理学院应用物理学专业061 班

非接触式红外测温仪 学生姓名：李林 所在专业：应用物理学班级：061 指导教师：李宏升 申请学位：学士 论文提交日期：20xx -xx-xx 论文答辩日期：20xx -xx-xx 学位授予单位：青岛理工大学

摘要：本文结合国内外红外技术的发展和应用，简绍了红外技术的基础理论，阐述了红外热像仪的工作原理、发展和分类。以及红外测温仪的原理和实现。 关键词：黑体辐射、红外测温仪、普朗克定律、热像仪。 目录 内容摘要 第一章概述 第二章红外基础理论 2.1 扫像仪原理 2.2热像仪的发展 2.3 热像仪分类 第三章红外测温仪的原理及实现 3.1红外测温仪的种类 3.2红外测温仪的工作原理 3.3红外测温仪的性能 第四章红外测温仪的选择 4.1确定测温范围 4.2确定目标尺寸 4.3确定距离系数（光学分辨率） 4.4确定波长范围 4.5确定响应时间 4.6 信号处理功能

4.7环境每件考虑 4.8 红外测温仪的优点 4.9 红外测温仪的缺点 4.10 使用注意事项 第五章结束语 参考文献 第一章概述 红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。在不同规格的各种型号测温仪中，正确选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要的。 红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分

红外测温方法的工作原理及测温(自己总结的)

红外测温方法的工作原理及测温仪 (北京化工大学信息科学与技术学院) 摘要：本文从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理，从发射率、距离系数、环境等几个方面，探讨和分析了测温误差的原因，以及基于红外测温技术的测温仪的简单的概述,并对红外测温仪的分类、性能、选择及应用简要的说明。 关键词：黑体辐射、红外测温仪、温度测量 Infrared Thermometer and the working principle of Infrared Temperature measurement (College of Science and Technology， Beijing University of Chemical Technology) Abstract: In this paper, the theory of infra-red temperature measurement was analyzed according to the principle of blackbody radiation. We discussed the main factors for measurement accuracy, such as reflectance, distance coefficient and environment.Based on infrared temperature measurement technology, we make a simple overview of infrared thermometer, and a brief description of its classification, performance, selection and application. Key words: Blackbody radiation; infrared thermometer; temperature measurement 0引言 在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的,温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。表1列出了常用的测温方法和特点，其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。 表1常用测温方法对比 测温方法温度传感器测温范围（°C）精度（%） 接触式热电偶-200～1800 0.2～1.0 热电阻-50～3000.1～0.5非接触式红外测温-50～33001其它示温材料-35～2000<1

模拟电子技术课程设计心得体会

模拟电子技术课程设计心得体会此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教，做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力，我感觉自己做了这次设计后，明白了总的设计方法及思路，通过这次尝试让我有了更加光火的思路，对今后的学习也有莫大的好处。 一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 1．电路图设计方法 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 （5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 （6）采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输 出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调，因要求电 路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少，成本低且组装方便、可靠性高。 二、总体设计思路

1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图 图2 直流稳压电源的方框图 2、整流电路 （1）直流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3所示。 图3 单相桥式整流电路 3、滤波电路——电容滤波电路 采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分，使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。 在整流电路的输出端，即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C，则构成

自动排课系统的设计与实现[1]

目录 摘要............................................................................................................................. I 第1章绪论 (1) 1.1系统开发背景 (1) 1.2国内外的研究现状 (1) 1.3系统解决的主要问题 (3) 1.4本文的主要工作 (3) 1.5本文的组织结构 (3) 第2章需求分析 (5) 2.1系统概述 (5) 2.1.1总体业务描述 (5) 2.1.2系统的目标和解决的问题 (5) 2.1.3系统的开发模式 (7) 2.2系统需求问题描述 (9) 2.2.1功能性需求 (9) 2.3.2系统非功能性需求 (12) 第3章系统构架设计 (14) 3.1构架的目标和约束 (14) 3.2构架设计 (15) 3.2.1系统总体架构 (15) 3.2.2系统功能构架 (16) 3.2.3系统技术构架 (17) 3.2.4系统安全构架 (18) 第4章系统详细设计 (20) 4.1 系统建模 (20) 4.2 系统数据库设计 (24) 4.2.1生成数据库表 (24) 4.2.2数据分析 (32) 4.2.3数据库管理技术 (34) 第5章计算机排课系统的实现 (35) 5.1系统总体实现 (35) 5.1.1数据录入模块的设计与实现 (38) 5.1.2报表模块的设计与实现 (43) 5.1.3用户管理模块的设计与实现 (45) 5.2教学计划的关键实现 (48) 5.2.1算法描述 (49) 5.2.2教学计划算法过程 (49) 5.3排课算法的关键实现 (51) 第6章总结与展望 (66) i

红外线测温仪器的种类和工作原理

1、红外测温仪器的种类 红外测温仪器主要有3种类型：红外热像仪、红外热电视、红外测温仪（点温仪）。60年代我国研制成功第一台红外测温仪，八十年代初期以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器，如西光IRT－1200D型、HCW －Ⅲ型、HCW－Ⅴ型；YHCW－9400型；WHD4015型（双瞄准，目标D 40mm，可达15 m）、WFHX330型（光学瞄准，目标D 50 mm，可达30 m）。美国生产的PM－20、30、40、50、HAS－201测温仪；瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛的应用。DL－500 E可以应用于110～500 kV变电设备上，图像清晰，温度准确。红外热像仪，主要有日本TVS－2000、TVS－100，美国PM－250，瑞典AGA－THV510、550、570。国产红外热像仪在昆明研制成功，实现了国产化。 2、红外测温仪工作原理 了解红外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外，还应考虑目标和测温仪所在的环境条件，如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。 物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。 影响发射率的主要因纱在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。

模拟电子技术课程设计报告

课程设计 重庆科技学院 模拟电子技术课程设计成果 院（系）：_电子信息工程学院_班级:自普本2008— 01 学生姓名：_袁小敏___________ 学号:_2008440910 _________ 设计地点（单位）1404 _________________ 设计题目: ___________________________________________ 完成日期：2010 年7月9 日 指导教师评语：__________________________________________ 成绩（五级记分制）: _______________ 教师签名: __________________________

一、........................................................................ 设计任务和指标要求. (3) 二、............................................................ 设计框图及整机概述3 三、................................................ 各单元电路的设计方案及原理说明4 四、........................................................ 仿真调试过程及结果分析7 五、.................................................... 设计、安装及调试中的体会8 六、.................................................... 对本次课程设计的意见及建议9 七、...................................................................... 参考资料10 八、.......................................................................... 附录11 附件1 整机逻辑电路图 (11) 附件2 元器件清单 (12)

CRP排课管理系统

CRP模型 CRP系统包括学籍管理、成绩管理、排课管理、考试管理、教师管理、备品管理、系统维护和系统登陆平台。对于每一个子系统，都对应相应的模型，即各种各样的UML图。由于篇幅所限和各子系统具有相同的结构特征，这里只介绍的排课管理子系统的各种模型的建立。 CRP排课管理子系统是为了解决中小学繁杂的排课任务而设计开发的，其基本的要求是要实现排课的半自动或自动化，排出的课程表必须合理，实用。 在这里，结合RRUP过程来介绍各个排课管理系统在实际开发中使用UML 表示的各个模型。 1.1 需求模型 我们使用用例模型来表示需求阶段的系统模型，用例模型主要有用例图组成，从该子系统开始到子系统最终的发布，每一个迭代其用例模型都不相同；在CRP系统的开发过程中，随着迭代的不断进行，用例模型也在不断地发生变化，由于篇幅所限，本文只给出第一次迭代确定的用例模型和现今最后一次迭代所确定的用例模型。 RRUP过程的第一步，就是找出系统的功能需求和非功能需求，并建立相应的需求模型(用例模型)。 通过需求分析，确定了排课管理的功能需求，其需求简要概括如下： ?排课信息设置：包括科目信息，上课时间，科目和教师限制信息，班级 排课信息，排课管理系统根据这些排课信息和限制信息对系统进行自动 排课。 ?自动排课和手工排课：对于用户设定了排课信息之后，系统能够自动对 课表进行安排，而且能够手工对安排完的课表进行调整，在排课过过程 当中，能够对不合理的排课结果给用户进行提示。 ?课表报表和课表查询，给出全校教师，班级课表；在课表查询中，用户 可以选择不同的教师，班级，科目，系统根据用户的选择给出相应的课 表。 需求描述是整个系统在初始阶段的开端，RRUP中，不赞成使用文档对需求进行描述，而是使用用例图和用例模型对系统建立整个需求模型。

红外线测温仪的相关知识和工作原理

红外线测温仪的相关知识和工作原理 红外测温仪器主要有3种类型：红外热像仪、红外热电视、红外测温仪 （点温仪、红外线测温仪）。一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向 周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性一辐射能量的大小及其按波 长的分布一与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的 客观基础。 为什么要采用非接触红外测温仪/红外线测温仪？非接触红外线测温仪采用红外技术可快速方便地测量物体的表面温度。不需要机械的接触被测物体而快速 测得温度读数。只需瞄准，按动触发器，在LCD显示屏上读出温度数据。红 外测温仪重量轻、体积小、使用方便，并能可靠地测量热的、危险的或难以接 触的物体，而不会污染或损坏被测物体。红外测温仪/红外线测温仪每秒可测若干个读数,而接触测温仪每秒测量就需要若干分钟的时间。 红外线测温仪如何工作？红外测温仪/红外线测温仪接收多种物体自身发射出的不可见红外能量，红外辐射是电磁频谱的一部分，它包括无线电波、微波、 可见光、紫外、Ｒ射线和Ｘ射线。红外位于可见光和无线电波之间，红外波长 常用微米表示，波长范围为0.7微米－1000微米，实际上，0.7微米－14微米波带用于红外测温。 红外线测温仪怎样进行测温？为了测温，将仪器对准要测的物体，按触发器 在仪器的ＬＣＤ上读出温度数据，保证安排好距离和光斑尺寸之比，和视场。 用红外测温仪/红外线测温仪时有几件重要的事要记住：１、只测量表面温度，红外测温仪/红外线测温仪不能测量内部温度。２、不能透过玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗

红外线测温仪的使用方法

引用红外线测温仪的使用方法 lao wu tong 的红外线测温仪的使用方法 红外线测温仪的理论原理和应用 摘要：测量温度的方法有很多种，温度计大致可以分为接触式测温仪表和非接触式测温仪表两类。其中接触式的有我们熟悉的液体式温度计，热电偶式温度计和热电阻式温度计等等。 关键词：红外线测温辐射光纤 众所周知，温度是供热，供燃气，通风及空调系统中最重要的参数之一。尤其在热工测量过程中，温度的精准程度往往是决定实验成败的关键。因此，一个精确度高的测温仪器在工程中是必不可少的。因此本文就温度测量工具中的红外线测温仪的原理及应用进行一些 介绍。 一，红外测温的理论原理 在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断的向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于 0.75μm~100μm的红外线。他最大的特点是在给定的温度和波长下，物体发射的辐射能有一个最大值，这种物质称为黑体，并设定他的反射系数为1，其他的物质反射系数小于1，称为灰体，由于黑体的光

谱辐射功率P(λＴ)与绝对温度T之间满足普朗克定。说明在绝对温 度T下，波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λＴ)。根据这个 关系可以得到图1的关系曲线，从图中可以看出： （1)随着温度的升高，物体的辐射能量越强。这是红外辐射理论的出发点，也是单波段红外测温仪的设计依据。 （2)随着温度升高，辐射峰值向短波方向移动（向左)，并且满足维恩位移定理，峰值处的波长与绝对温度T成反比，虚线为处峰值连线。这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处，低温测温仪多工作在长波处。 （3)辐射能量随温度的变化率，短波处比长波处大，即短波处工作的测温仪相对信噪比高（灵敏度高），抗干扰性强，测温仪应尽量选择工作在峰值波长处，特别是低温小目标的情况下，这一点显得尤为重要。 二，红外线测温仪的原理 红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度，使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指出被测物体的亮度温度 三，红外线测温仪的性能指标及作用

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计 一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。

2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： ●基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理电 路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施 密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。

红外测温系统电路设计

红外测温仪系统 1. 引言 温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。因此，实现对温度的实时测定就显的十分重要。然而，传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。但是，在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm 的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的。因此，红外测温仪具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。 图1 红外测温仪的测温图 2. 红外测温仪系统原理 2.1红外测温原理 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1，其它的物质反射系数小于1，称为灰体。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。 由于黑体的光谱辐射功率Pb(λΤ)与绝对温度Τ 之间满足普朗克定理： ()1 ex p 251-= -T c c T P b λλλ （1） 其中，Pb(λΤ)—黑体的辐射出射度； λ—波长； T —绝对温度；

(完整版)红外测温实验报告

红外测温方法 1.温度测量的基本概念 温度是度量物体冷热程度的物理量。在生产生活和科学实验中占有重要的地位。是国际单位之中的基本物理量之一。从能量角度来看，温度是描述系统不同自由度的能量发布状况的物理量。从热平衡角度来看，温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。从微观上看，温度温度标志着系统内部分子无规则运动的剧烈程度。温度高的物体分子平均动能大，温度低的无题分子平均动能小。早期人们凭感觉出发，凭感觉到的冷热程度来区别温度的高低，这样的出来的结果不准确。研究表明，几乎所有的物质性质都与温度有关。例如尺寸，体积，密度，硬度，弹性模量，破坏强度，电导率，导磁率，光辐射强度等。利用这些性质及其随温度变化规律可进行温度测量。也就是说，温度只能通过物体随温度变化的某些特征来间接测量。而用来测量温度的尺标称为温标。它规定了温度的读数起点（零点）和基本单位。目前国际上用的较多的是华氏温标，摄氏温标，热力学温标和国际实用温标。 2. 红外测温原理，方法和适用范围 2.1红外测温原理 物体处于绝对温度零度以上时，因为其内部带电粒子的运动，以不同波长的电磁波的形式向外辐射能量。波长涉及紫外，可见，红外光区。物体的红外辐射量的大小几千波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过物体自身红外辐射能量便能准确的确定其表面温度。这就是红外辐射测温所应用的原理。 2.2红外测温仪结构 红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内置的算法和目标发射率校正、环境温度补偿后转变为被测目标的温度值。除此之外还应考虑目标和测温仪的环境条件，如温度，气压，污染和干扰等因素对其性能的影响和修正方法。 2.3红外测温仪器的种类 红外测温仪对于原理可分为单色测温仪和双色测温仪。对于单色测温仪，在例行测温时，检测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场，背景辐射能量就会进入测温仪的视场干扰测温读数，造成误差。相反，如果目

排课管理系统

毕业设计 <<排课管理系统>> 院系______ 专业______ 班级______ 姓名______ 日期年月日

目录 摘要I ABSTRACT II 第一章引言 1 1.1 背景 1 1.1.1教师管理系统 1 1.2开发教师管理系统的目的和原则 3 1.3开发环境介绍3 1.3.1 开发平台 4 1.3.2数据库设计工具——ACCESS数据库管理系统7 第二章系统设计9 2.1 系统分析 9 2.2 系统流程和操作方式设计 11 第三章系统界面设计 12 3.1系统界面设计以及代码分析12 第四章数据库的设计30 4.1数据库设计30 4.2 数据库概念和发展 30 4.3系统测试与评价 38

总结39 致谢 40 参考文献41 摘要 20世纪以来，社会生产力迅速发展，科学技术突飞猛进，人们进行信息交流的深度与广度不断增加，信息量急剧增长，传统的信息处理与决策的手段已不能适应社会的需要，信息的重要性和信息处理问题的紧迫性空前提高了，面对着日益复杂和不断发展，变化的社会环境，特别是企业间日趋剧烈的竞争形势，一个人、一个企业要在现代社会中求生存，求发展，必须具备足够的信息和强有力的信息收集与处理手段。 对于一个学校来说，大量教师课程安排难于通过传统的方法进行管理；这就迫切需要利用计算机技术来帮助学校管理者来处理教师课程安排的日常管理,合理安排课程,防止课程冲突.排课管理系统可以很好的解决以上问题.排课管理系统是管理信息系统的一个典型用例. 管理信息系统是一个集信息技术、经济管理理论、统计学与运筹学、数据库技术为一体的综合性系统，是一个资金技术密集型、劳动密集型、智力密集型的项目。我国拥有广阔的市场和丰富的人才资源，有几十年的技术积累和经验积累，有一定的后发优势。管理信息系统的创新工作既不能妄自菲薄，更不能夜郎自大。要抓住当前网络经济兴起的有利时机，以实现我国信息技术和信息产业的跨越式发展，更好地发挥信息产业对国民经济增长的拉动作用。 开发学校排课管理系统的过程就是要实现数据处理方式由人工管理向计算机管理的转变，它在计算机技术和教师管理实践活动两者之间架设桥梁。 关键字:排课管理,管理信息系统,数据库,计算机管理

红外测温系统设计-毕业设计说明

摘要： 在当今的生活中，传统的水银温度计有着很多大大小小的缺点，虽然它价格低、性能稳定，但是它精度低、测量时间长、不安全等缺点，给我们带来了众多麻烦和不便。红外线测温仪集快速、准确、安全、方便可靠等众多优点于一身，很快便被越来越多的人们所认知和接受。 本文根据红外线测温的原理，以STC89C52单片机作为核心控制部件，控制系统运行，结合TN901红外测温模块，搭配液晶显示器实现测温。本文大致介绍了这套系统的构成和实现方式，给出硬件、软件方面的设计流程。此系统主要由光电探测部分、系统运行部分和显示输出部分等组成：由TN901进行红外辐射采集，传入单片机，经由单片机处理转换为电信号，并在液晶模块中显示出来。 关键词：红外线测温 STC89C52 TN901

Abstract In today's life, the traditional mercury thermometer has many large and small faults, although its price is low, performance is stable, but its low precision, measurement time, uneasy congruent faults, brings us many troubles and inconvenience. Infrared thermometer set rapid, accurate, safe, convenient and reliable, and many other advantages in one, soon cognitive and accepted by more and more people. This paper according to the principle of infrared temperature measurement, STC89C52 single-chip computer as core control unit, control system, combined with TN901 infrared temperature measurement module, match LCD to realize temperature measuring. This paper Outlines the composition and implementation of the system, gives the hardware and software aspects of the design process. This system is mainly composed of photoelectric detection system is running, and display output sections such as: infrared radiation by TN901 collection, introduced into single chip microcomputer, processed by single-chip microcomputer is converted to electrical signals, and displayed in the LCD module. Keywords Infrared temperature measurement STC89C52 TN901

红外测温仪原理及应用

红外测温仪原理及应用 深入了解红外测温仪原理及应用、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。 一、概述 红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，红外检测是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。目前应用红外诊技术的测试设备比较多，如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。 红外测温仪器主要有3种类型：红外热像仪、红外热电视、红外测温仪（点温仪）。60年代我国研制成功第一台红外测温仪，1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器，如西光IRT－1200D型、HCW－Ⅲ型、HCW－Ⅴ型；YHCW －9400型；WHD4015型（双瞄准，目标D40mm，可达15m）、WFHX330型（光学瞄准，目标D50mm，可达30m）。美国生产的PM－20、30、40、50、HAS－201测温仪；瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛的应用。DL－500E可以应用于110～500kV 变电设备上，图像清晰，温度准确。红外热像仪，主要有日本TVS －2000、TVS－100，美国PM－250，瑞典AGA－THV510、550、570。近期，国产红外热像仪在昆明研制成功，实现了国产化。

电子技术课程设计报告定稿版

电子技术课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元器 件清单） 八、参考文献 一、设计目的

巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3 位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路 3、滤波电路 由三脚输入信号，六脚输出信号

学生排课选课管理系统

管理信息系统课程设计 课题名称：学生排课选课管理系统学生姓名：111 2011111 学院：11院 专业年级：11级信管1班 指导教师：刘昭老师 完成日期：2014/1/4

学生排课选课管理系统 学生：骆天阳 指导教师：刘昭 [摘要]选排课系统功能的设计上，学生选排课系统可以分为登录、排课和选课3个子系统。登录子系统区分排课者(也即系统的管理者)、教师和学生这三者的不同身份，给出不同的权限，在页面中根据身份判断其相应具有的功能来使用这套系统。排课子系统主要供排课者使用，排课者可以在这里进行一切与排课有关的活动。选课系统主要供学生选课使用，在这里可以进行与选课有关的活动；教师可在教师反馈系统中对排课者提出反馈意见，供排课者在排课时可参考使用。学生选排课系统使用Delphi 7平台开发。在数据库上考虑到快捷、有效，同时考虑到多台服务器共同使用同一个数据库的情况，这里选择SQL Server 2008作为数据库服务器。 [关键词]Delphi 7学生排课学生选课SQL Server

目录 第一章任务书 (4) 1.1 题目及要求 (4) 1.2 设计时间 (4) 1.3 其他相关内容 (4) 1.4 设计资料 (4) 1.5 工作内容 (5) 1.5.1 系统可行性分析和需求分析 (5) 1.5.2 系统数据库设计 (5) 1.5.3 系统总体设计与详细设计 (5) 1.5.4 系统测试 (5) 第二章系统开发可行性分析 (6) 2.1技术可行性 (6) 2.2经济可行性 (6) 2.3操作可行性 (6) 第三章开发运行环境 (7) 3.1系统开发和运行环境 (7) 3.1.1系统开发环境 (7) 3.1.2系统运行环境 (7) 3.2开发工具介绍 (7) 3.2.1 Delphi 7 (7) 3.2.2 Microsoft SQL Server 2008 (8) 第四章需求分析 (9) 4.1引言 (9) 4.2编写目的 (9) 4.3研究背景 (9) 4.4系统描述 (10) 4.5系统需求分析 (10) 第五章数据库分析与设计 (11) 5.1编写目的 (11) 5.2逻辑模型的建立 (11) 5.2.1 数据流图 (11) 5.3数据字典 (12) 5.3.1系统数据表及其用途 (12) 5.4概念设计 (13) 5.4.1系统实体关系图 (13) 5.5数据库设计 (13) 5.6局部 E-R图 (16) 第六章系统设计 (20) 6.1系统功能 (20)

红外线测温仪用法整理

1 红外测温仪的工作原理及特点 1.1 黑体辐射与红外测温原理 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1，其它的物质反射系数小于1，称为灰体。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。 由于黑体的光谱辐射功率Pb(λΤ)与绝对温度Τ 之间满足普朗克定理： ()1exp 2 51-=-T c c T P b λλλ （1） 其中，Pb(λΤ)—黑体的辐射出射度； λ—波长； T —绝对温度； c1、c2—辐射常数。

式（1）说明在绝对温度Τ 下，波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为Pb(λΤ)。根据这个 图1 黑体辐射的光谱分析 从图1中可以看出： (1)随着温度的升高，物体的辐射能量越强。这是红外辐射理论的出发点，也是单波段红外测温仪的设计依据。 (2)随着温度升高，辐射峰值向短波方向移动(向左)，并满足维恩位移定理T *λm = 2897.8 μm *K ，峰值处的波长λm 与绝对温度Τ 成反比，虚线为λm 处峰值连线。这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处，低温测温仪多工作在长波处。 (3)辐射能量随温度的变化率，短波处比长波处大，即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高)，抗干扰性强，测温仪应尽量选择工作在峰值波长处，特别是低温小目标的情况下，这一点显得尤为重要。 根据斯特藩—玻耳兹曼定理黑体的辐出度 Pb(Τ)与温度Τ 的四次方成正比， 即： ()4 T T P b σ= (2) 式中，Pb(T)—温度为T 时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能，称为总辐射