基于STC12C5A16S2单片机的动态辐射扫描温度计的研制

摘要

本课题所研制的动态辐射扫描温度计具有一系列优势,它响应速度快、准确、便捷并且使用寿命长,这些优势使其在炼钢、电子领域、石化以及食品等行业中有重要应用,该仪器已成为故障检测、控制产品质量和提高经济收益的重要产品;红外辐射测温原理是普朗克定律,其克服了传统温度计的各种不足,并且准确实现了物体温度的非接触测量。
　　动态辐射扫描温度计的研制中温度处于中低温度带,在低温测量的过程中因为初始时有效信号小而外界干扰相对较大,所以结果很容易受到干扰,尤其是零点误差的影响,也就是说当输出电压与零点电压相等时,这时零点电压会成为影响测温仪精度的重要因素,本动态辐射扫描温度计在研制过程中采用了几种方法来克服零点电压的影响,总体构思是在测量温度的最初阶段应尽量将信号放大以减小零点干扰,其中对电压数据进行标定并采用数据拟合的方法能够达到提高最初电压信号放大的目的,最终能减小测量误差提高测量精度。
　　基于STC12C5A16S2单片机的动态辐射扫描温度计共分为光学部分和电路部分两大块,光学部分由镜头、扫描镜、棱镜组、激光器、还有孔径光阑组成,电路部分总共分为前置放大电路和数据处理电路两部分,前置放大电路由前置放大器AD820、反相放大器OP07和继电器组成,数据处理电路以STC12C5A16S2单片机为核心,采用MAX232通讯,显示采用12864k12液晶显示屏,采用矩阵键盘,按键由发射率设定键、扫描频率设定键、测量键、通讯键和复位键组成,电源模块采用AC/DC模块。
　　基于STC12C5A16S2单片机的动态辐射扫描温度计具有非接触、精度高、响应快、测量方便、重量轻和体积小等诸多优点,使其在高危险、高辐射、高腐蚀性等不利条件下的测量工作成为可能,因此在市场中将有广阔的应用前景。

目录

基于STC12C5A16S2单片机的动态辐射扫描温度计的研制

RESEARCH OF THE DYNAMIC RADIATION SCANNING THERMOMETER BASED ON STC12C5A16S2 MCU

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 辐射测温的原理

1.4 主要研究内容

第2章 辐射测温仪的总体设计方案

2.1 动态扫描温度计的技术指标

2.2 扫描温度计的总体方案

2.3 研制的要点与难点

2.4 本章小结

第3章 动态扫描温度计硬件的设计

3.1 光学系统的设计

3.2 前置放大电路的设计

3.3 数据处理电路的设计

3.4 本章小结

第4章 扫描辐射温度计的软件设计与标定

4.1 软件设计

4.2 软件调试过程中遇到的问题

4.3 本课题的标定技术

4.4 数据处理

4.5 本章小结

第5章 实验结果与误差分析

5.1 实验结果

5.2 实验误差分析

5.3 本章小结

结 论

致 谢