kaiyun網(wǎng)頁登錄入口 開云在線自然界一切溫度高于絕對零度的物體，都在不停地向外發(fā)出紅外線。物體發(fā)出的紅外線能量大小及其波長分布同它的表面溫度有密切關(guān)系，紅外測溫設(shè)備借助光學系統(tǒng)的濾光作用，使目標物體表面的紅外輻射進入儀器的只能是預(yù)定工作波段。超過工作波段的其它輻射波長都被限制進入。紅外測溫終端利用物體表面溫度與發(fā)射的紅外輻射量有一定的函數(shù)關(guān)系，通過接收被測目標表面的紅外輻射能量來進行溫度測量。紅外溫度監(jiān)測儀的測溫原理如圖１所示。

　　本設(shè)計為紅外非接觸測溫監(jiān)測儀。紅外輻射測溫法具有快速、非接觸等優(yōu)點，利用人體的紅外輻射能量，選擇合理的非接觸體溫測量方式，可以替代傳統(tǒng)的人體溫度測量方法。不僅可以確診疾病的發(fā)生，還可以對某些重大疾病或隱藏于身體內(nèi)部的健康隱患起著積極的預(yù)防與警示作用。2003年初，當非典型性肺炎在我國蔓延的時候，紅外非接觸體溫測量儀成為主要的體溫監(jiān)測設(shè)備，在機場、碼頭、車站等人口流動的公共場所起到了積極的疾病防御作用。

　　紅外測溫儀是利用紅外傳感器對被測目標時的熱輻射進行采集，通過轉(zhuǎn)換電路將紅外傳感器采集到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號通過放大電路，A/D轉(zhuǎn)換等單元電路處理后送到單片機中，最后單片機將帶有數(shù)據(jù)信息的電信號進行分析處理，將電信號轉(zhuǎn)變成與之相對應(yīng)大小的溫度值顯示輸出。

　　紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標的溫度值。除此之外，還應(yīng)考慮目標和測溫儀所在的環(huán)境條件，如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標的影響及修正方法。

　　輻射測溫法又稱為非接觸測溫法，現(xiàn)有的紅外測溫法、光譜測溫法、全輻射測溫法等都屬于這個范疇，它們都是以物體的熱輻射測量為基礎(chǔ)，直接應(yīng)用了基本的輻射定律。上世紀60年代之前，輻射測溫還主要用于高溫測量(800℃以上)，但隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，它已逐步擴展到中溫、常溫甚至低溫范圍。本文將簡要介紹非接觸紅外輻射測溫的基本原理、黑體輻射定律及人體輻射特性。對黑體輻射定律及其意義的徹底了解，乃是進行輻射測溫的基礎(chǔ)；對人體輻射特性的研究奠定了利用非接觸紅外輻射測溫法進行體表溫度測量的理論基礎(chǔ)。

　　由于傳感器采樣的電壓信號很微弱，加之在采樣過程中可能會有噪聲干擾，輸出信號中會包含一些低頻交流信號，所以，在進行A/D轉(zhuǎn)換之前，需對其進行濾波、放大。

　　信號濾波與放大后，進行最后的數(shù)據(jù)準備：A/D轉(zhuǎn)換。A/D芯片選擇了一款12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。

　　公共場所人流量大，如果對每個被測人都需要進行幾分鐘的測量，必將引起現(xiàn)場的混亂，影響人們正常的生活和工作。紅外測溫儀中采用響應(yīng)速度很快的紅外探測器，響應(yīng)時間可達到毫秒級，因此應(yīng)用紅外測溫儀可以迅速獲得人體的溫度。

　　體溫測量時需要很高的準確性，l℃的誤差可能導致給出錯誤的診斷結(jié)果。紅外測溫儀可以給出很高的測量精度和重復性，如果在人體溫度測溫范圍內(nèi)對其進行逐點標定，其本身誤差范圍可控制在0.2℃以內(nèi)。因此采用紅外非接觸測量天律大學碩士學位論文第三章非接觸體溫測量方法及誤差研究體溫的方法可以達到令人滿意的測量準確度。

　　體溫是人體最基本的生理參數(shù)，對于日常護理和病情檢測都是非常重要的。在公共場所進行體溫監(jiān)測時主要考慮以下三個基本要求：非接觸、測量的快速性和準確性。

　　用于測量人體溫度的儀器儀表大體上可以分為兩丈類：接觸式的和非接觸式的。接觸式溫度計又可分為玻璃液體溫度汁、電子體溫計和液晶溫度計；非接觸式溫度計又可分為耳溫計、手持式額溫計、醫(yī)用紅外熱像以及紅釙體溫監(jiān)測儀。式溫度計又可分為耳溫計、手持式額溫計、醫(yī)用紅外熱像以及紅釙體溫監(jiān)測儀。接觸式體溫計缺點是測量的速度慢，測量時要求與病人接觸，因此在使用時容易因為消毒不徹底而引起交叉感染。而非接觸測溫儀不需與被測對象接觸，因此在測量體溫時不會造成交叉感染；而且它的測量速度快，通常測量時間小于1秒。

　　一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。

　　絕對黑體在物理學和輻射測溫學中部是一個重要的概念。黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。應(yīng)該指出，自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點，故稱黑體輻射定律。

　　采用紅外非接觸測溫方法進行體溫測量可以滿足這樣的要求。因此．對非接觸人體體表溫度的測量方法進行研究有著非?，F(xiàn)實的意義，是在非常時期應(yīng)付突發(fā)疫情的必要工作。

　　生理參數(shù)是人體最重要、最基本的生命指標,對危重病人進行生命指標參數(shù)的監(jiān)測是醫(yī)務(wù)工作者及時了解病情狀況的重要手段之一,它有利于對有生命危險的傷病員進行及時有效的治療和搶救處理，完善病人的醫(yī)療護理以及研究人體對環(huán)境變化的反應(yīng)都有著重要的意義。

　　很明顯，由于“非典”的傳染性原因，不能像過去那樣使用水銀溫度計進行個體體溫的測量，它可能在測量過程中引起交叉感染；如果采用水銀溫度計進行體溫測量，不僅需要采取高質(zhì)量的消毒措施和配備人數(shù)眾多的工作人員，還給被測人帶來諸多不便和精神壓力。因此在公共場所使用水銀溫度計是很不現(xiàn)實的。而紅外體溫測量方法是接收人體發(fā)出的紅外輻射能量進行體溫測量，因此不需要與人體進行接觸。

　　其中體溫是人體最基本的生理參數(shù)，對于日常護理和病情檢測都是非常重要的。有許多疾病都能通過體溫的變化來預(yù)測，所以體溫計在醫(yī)療領(lǐng)域中占有十分重要的地位。人體體溫測試儀應(yīng)用范圍不僅僅局限于醫(yī)學，在消防上消防員在撲火的同時也要對自己的體溫做到了解，如果體溫過高或者心率過快就要及時撤離，以免發(fā)生危險；軍事上用于部隊訓練，必須實施隨時監(jiān)測，體溫使訓練能夠在良好的體征下進行，提高效果。因此，在許多領(lǐng)域都需要這種測試儀對人體體溫進行精確測試。