红外体温计选用红外温度传感器
丈量体温，使用GE公司的zTP135S—R型红外热电堆温度传感器完成对温度信号的非触摸丈量。具体介绍了ZTP135S—R型传感器的作业原理和功用。它与自带ADC的megal6型8位单片机相连，一起完成体温计的功用。
1 导言
现在，人们对自己的身体健康状况非常重视，都期望自己有一个好的身体。体温是人体的重要生理参数之一，对它的监测非常重要。市场上最盛行的体温计是电子体温计，特别对错触摸式红外体温计。目前国内开发的红外体温计首要有华中科技大学研发的“慧眼：HW一05”人体温度红外热图画仪.其分辨率高达0.06℃；中科院上海物理研究所研发的红外测温仪和兰州大学合华技能使用开发中心开发的LHW—I型红外线测温仪。国外产品有德国博郎集团开发的只需1秒即可测出体温的红外体温计；日本欧姆龙研发的几款非触摸式红外体温计和BJ40型非触摸式医用红外线体温计(精度为±t0.2℃，其首要器材是红外温度传感器。本文给出了使用GE公司的ZTP135S—R型红外温度传感器进行的体温计规划。
2 红外温度传感器的原理
自然界全部温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体。由于分子的热运动都在不停地向周围空间辐射包含红外波段在内的电磁波。其辐射能量密度与物体本身的温度联系契合普朗克(Plank)规律。红外测温的原理是相同的，都是依据普朗克原理。一般了解红外丈量的是物体的温度，其实测的是方针物与传感器或许说是物体与环境温度之间的差值。物体辐射能量的巨细直接与该物体的温度有关.具体地说，是与该物体热力学温度的4次方成正比。用公式可表达为：
E=δε(T4-T4o) (1)
式中，E是辐射出射度，单位是W/m3；
δ是斯蒂芬一波尔兹曼常数，5.67×10-8W/(m2·K4)；
δ是物体的辐射率：
T是物体的温度(K)；
To是物体周围的环境温度(K)。
人体首要辐射波长为9μm—10μm的红外线。通过对人体本身辐射红外能量的丈量便能精确地测定人体表面温度。由于该波长范围内的光线不被空气所吸收，因此也可使用人体辐射的红外能量精确地丈量人体表面温度。
红外温度传感器使用热电偶原理，丈量方针物与传感器或许物体与环境温度之间的差值。热电偶的原理是二种不同的金属A和B构成一个闭合回路，当二个触摸端温度不一起(T>To)，回路中发生热电势Eab，其间T称为热端、作业端或丈量端，To称为冷端、自在端或参比端。A和B称为热电极。热电势的巨细由触摸电势(也叫伯尔贴电势)和温差电势(也叫汤姆逊电势)决议。
3 ZTPl35S—R的作业原理和功用
GE公司出产的ZTP135S—R型红外温度传感器是一种专门用于非触摸式丈量体温的器材，其首要参数如下：
芯片尺寸巨细：1.8mm x l.8mm；
光孔巨细：1.4mm x 1.4mm；
电偶数：60对：
作用面积：0.7mm x 0.7ram；
内阻：60kn±30%；
电阻温度系数：0.12%/℃；
敏感度：65V/W±30%；
噪声电压：32nVrms(典型值)；
勘探灵敏度：1.4E08emHz(1/2)W(典型值)；
时刻系数：25ms(典型值)；
电热堆作温度补偿：R=100kΩ，温度为25℃(R公役为±3%)，β=3960(β公役为±0.5%)；
封装类型：TO-46；
作业温度：-20℃～100℃；
存贮温度：-40℃～120℃。
其外形和引脚摆放如图1所示。
被测物体的辐射能通过窗口和光阑聚集在接纳元件(热电堆)的受热片上，受热片上有60只串联的热电偶。每只热电偶的热端在受热片的中心部位围成一圈，焊接在一起，从引线就可以得到一切电偶的热电势之和。这种结构规划具有较小的热惯性和较高的灵敏度。传感器选用负温度系数电热调节器进行环境温度补偿。
图2、图3和图4别离示出该传感器的灵敏度改变曲线、内阻改变率曲线和传输波形。
4 红外传感器的使用
本规划选用AVR单片机进行数字信号处理，它与z1P135S—R相连，对其收集到的温度电信号进行处理，再通过滤波和扩大，把温度的规范电信号提取出来进行MD转化，终究在液晶显示器(LMD)上显示出来。LCD的8条数据线接.PB口；操控线RS、R/W、EN别离接PD0、PDl、PD3；LCD的背光灯由PD4操控。蜂鸣器由PD5操控。红外的温度信号接单片机的PA0口，环境温度补偿信号接单片机的PAI口。其间还规划了二个按钮(keyl，key2)，keyl为体系操控开关，key2为复位开关。图5示出megal6型单片机的外围电路。
5 结束语
在温度丈量体系中，温度传感器是一个重要的器材，它的功用直接影响温度丈量的精确度.需求依据不同的丈量精度来挑选传感器，关于红外温度传感器来说，由于它对错触摸式的，所以对环境的要求特别高，选用热电偶的丈量原理，对环境温度进行补偿，然后取得精确的丈量作用。本规划选用ZTPl35S—R型传感器很好地满意了要求。丈量温度成线性改变，而且.本设备所用的红外传感器仅仅吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它选用的是被动式和非触摸式丈量方法，不会对人体发生辐射损伤。
