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红外热电堆温度补偿算法:额温枪红外温度补偿算法的方案设计(算法)

diy制作HC32L136红外测温传感器
简介
该方案针对红外热电堆温度补偿算法进行设计。通过读取传感器的电阻值和电压值,可以得到环境温度和被测物体温度。为了实现测温功能,需要搭建测温电路,并进行标定以消除偏差。测温及校准公式为Tobj=(V/(s*5e-10*(1+2e-3*Tamb)+(Tamb+273.15)^4)^0.25-273.15。为提高测量稳定性,可以增加热阻和热容。制作PCB时应进行热隔离以减少热干扰。建议使用专业的MCU进行测温运算,以提高准确性和稳定性。
正文
解决方案:
针对红外热电堆温度补偿算法,设计了以下方案:

首先,根据管脚定义,热电堆传感器的电压输出随被测物体温度变化而变化,而内置的热敏电阻(NTC)的阻值随传感器自身温度变化而变化。在测温步骤中,通过读取传感器的电阻值和电压值,可以得到环境温度和被测物体温度。

为了实现测温功能,需要搭建测温电路。其中,环境温度传感器(AMB-TEMP)接入ADC以获取电阻值,并转化为电阻阻值;偏置电压(Vbias)根据电路系统而定;红外响应电压输出(IR Vout)接入ADC以获取电压值。

为了获得准确的测温结果,需要进行标定。标定的目的是消除传感器及电路引入的偏差,以达到准确测温的效果。标定方法包括将传感器放置在恒温水槽中静置,读取电阻值并与标准值比较,产生修正系数a;对准37℃黑体目标进行测量,读取电压值并与37℃电压值比较,产生修正系数b。修正后的电阻阻值和响应电压通过查表进行测量。

测温及校准公式为Tobj=(V/(s*5e-10*(1+2e-3*Tamb)+(Tamb+273.15)^4)^0.25-273.15,其中Tobj为红外测量结果温度,V为传感器电压,s为校准系数,Tamb为环境温度。校准系数的计算公式为s=(V(Tobj=37)/((37+273.15)^4-(Tamb+273.15)^4))/(5e-10*(1+2e-3*Tamb))。

为提高测量稳定性,需要确保NTC温度的稳定。可以通过给传感器增加热阻和热容来提高传感器自身的温度稳定性,一般使用金属套件(铜、铝)作为热阻和热容。

为减少传感器PIN脚之间的热干扰,制作PCB时应进行热隔离。

最后,由于传感器的电压输出信号为uV量级,对电路的噪声要求较高,建议使用专业的MCU进行测温运算。

通过以上方案设计,可以实现红外热电堆温度补偿算法,提高测温的准确性和稳定性。

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