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具有无线数据传输功能的红外测温仪设计
作 者: 李文星
导 师: 马洪涛
学 校: 河北科技大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 红外测温 数据传输 无线通信 PTR8000
分类号: TH811
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
温度是重要的热工参数之一,温度的控制和设定是工业生产安全和产品质量的保证,在许多场合都要求进行温度自动监测与控制。红外测温技术能够实现这一要求,它具有测温范围广,响应速度快,灵敏度高、准确性强等优点,可实现非接触无损测量,应用极为广泛。本文基于普朗克定律研究并设计红外测温仪,基于无线通信模块实现PC机与红外测温仪之间的数据传输,并在C++ Builder集成平台下,开发了上位机管理软件,并最终实现了温度实时显示、存储以及历史数据查询等数据管理功能。本文所设计的测温系统实现思路可为类似热工参数的测量参考。本文对红外测温仪关键技术进行了分析,并设计了具有无线数据传输功能的红外测温仪,具体内容包括:首先,提出了红外测温仪的几项关键技术,这些技术为整个系统设计与实现奠定了基础;其次,对测温系统进行了研究设计,包括测温头的选取、系统光路的设计、信号接收与处理等电路的设计再次,基于PTR8000模块设计实现数据的无线传输功能,对测温仪进行功能扩展——可进行无线数据传输;最后,以MSP430F149为核心,进行了相应的软件的编写与调试。通过大量实验,验证其可行性与可靠性,对仪器进行定标,给出其设计参数等技术指标。并从提高系统抗干扰等可靠性方面,讨论了电路和印制板设计中需要考虑的问题。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-6 目录 6-8 第1章 绪论 8-14 1.1 课题背景 8-10 1.2 商品化红外测温仪 10-11 1.3 红外测温仪的应用 11-13 1.4 本章小结 13-14 第2章 红外非接触测温原理 14-20 2.1 红外测温原理 14-17 2.2 短距离无线数据传输技术 17-19 2.3 本章小结 19-20 第3章 光路设计与光电系统 20-30 3.1 系统光路 20-21 3.1.1 常见红外光学系统结构 20-21 3.1.2 红外光学系统设计 21 3.2 探测器及光电系统 21-29 3.2.1 热探测器的工作原理 21-23 3.2.2 红外探测器的主要特性 23-24 3.2.3 光探测器的参数及选择 24-28 3.2.4 接收模块的结构 28 3.2.5 信号前置电路 28-29 3.3 本章小结 29-30 第4章 光电信号的采集与处理 30-44 4.1 系统原理图 30-36 4.1.1 电源模块 31-32 4.1.2 信号处理模块 32 4.1.3 数据存储模块 32 4.1.4 输入输出模块 32 4.1.5 串口通信模块 32 4.1.6 无线数据传输模块 32-36 4.1.7 其他电路模块 36 4.2 系统PCB版图 36-40 4.2.1 元器件布局和布线 36-37 4.2.2 信号完整性考虑 37-38 4.2.3 电源和地的考虑 38-39 4.2.4 旁路滤波电容 39 4.2.5 敷铜 39-40 4.3 系统流程 40-43 4.4 本章小结 43-44 第5章 系统实验与结果分析 44-50 5.1 系统测温实验 44-45 5.2 测温结果分析 45-47 5.2.1 系统误差分析 46-47 5.2.2 减小误差的措施 47 5.3 仪器标定 47-49 5.3.1 系统的标定 47-48 5.3.2 重复性实验 48-49 5.4 本章小结 49-50 结论 50-51 参考文献 51-53 攻读硕士学位期间发表的论文 53-54 致谢 54-55 个人简历 55
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 热工量的测量仪表 > 温度测量仪表
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