人體體溫測量傳感器.doc

人體體溫測量傳感器 目錄一任務(wù)說明二總體設(shè)計方案三傳感器的選型與測量電路四典型器件選擇五系統(tǒng)誤差的分析與處理一、任務(wù)說明任務(wù)用途用于人體溫度測量，要求實現(xiàn)非接觸式測量，具備測量數(shù)據(jù)自動記錄和打印功能，并對溫度超限給出相應(yīng)的報警和控制信號。任務(wù)要求1、確定測量方法，并說明其測量原理；2、選定傳感器類型，并說明理由；說明：允許誤差：0.1 各類傳感器比較熱輻射非接觸測量，結(jié)構(gòu)簡單，量程比較寬，精確度高，可自動記錄和遠距離傳送信號，但人為誤差大，只能測量高溫，連續(xù)測量需冷卻。壓電式分辨率高，穩(wěn)定性好，輸出的頻率便于數(shù)字化處理，抗噪聲能力強，性能穩(wěn)定，線性好，但是機械化強度很差。數(shù)字信號輸出。熱電阻熱電阻具有負溫度系數(shù)，其靈敏度遠高于金屬熱電阻，體積小，熱慣性小，適合快速測量，功率小，壽命長，但互換性差，測量范圍窄。光纖式光纖體吸收性探頭體積小，靈敏度高，工作可靠，精確度高，與電磁場的相互作用小，誤差小，但是測量范圍窄。根據(jù)以上各類傳感器的特點，我們選擇光纖輻射溫度傳感器，因為對于我們?nèi)梭w的溫度來看，測量范圍小并不影響我們的測量，其精確度和線性度以及受周圍磁場的影響小等優(yōu)點，由于光纖直徑細小且可繞行好，因此也可以用于狹窄或者視聽不好的場所，此外還可以用多個探頭，借助于掃描器進行轉(zhuǎn)換，構(gòu)成多點溫度測量系統(tǒng)，我們還是覺得這類傳感器比較適合測量人體溫度。四、測量電路可行性分析下圖為光纖輻射溫度傳感器的設(shè)計框圖，光纖探頭接受由被測物體溫度決定的輻射能，并經(jīng)過光纖傳輸?shù)綑z測器，由光電器件轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換、處理后顯示出被測溫度值，這種光纖輻射溫度計與一般的輻射溫度計相比，其明顯的優(yōu)點是測量探頭可以不用水冷而測量，從而有利于克服環(huán)境的干擾，適合于在惡劣的工作條件下應(yīng)用，由于光纖直徑細小且可繞行好，因此也可以用于狹窄或者視聽不好的場所，此外還可以用多個探頭，借助于掃描器進行轉(zhuǎn)換，構(gòu)成多點溫度測量系統(tǒng)。 五、總體設(shè)計方案光掃描器檢測器轉(zhuǎn)換器控制器光纖光纖傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)精確度3測量范圍0-80mm線性度13允許誤差0.05mm 分辨率0.001mm 工作溫度 10-70在線測量七、系統(tǒng)誤差分析與評價恒定系統(tǒng)誤差；誤差值不隨某些測量條件的變化而變化。例如；砝碼標(biāo)準(zhǔn)量值的誤差及某些儀器的調(diào)整偏差都會使我們的測量結(jié)果引入恒定的系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差；累計性系統(tǒng)誤差：誤差的數(shù)據(jù)隨某些檢測系統(tǒng)變化而逐漸增加或逐漸減小。例如；電阻的阻值隨溫度的升高而逐漸增大引起了測量結(jié)果的變化周期性系統(tǒng)誤差：誤差的數(shù)據(jù)隨某些測量條件周期性變化。例如；由于電源濾波不好，造成儀器示值隨電壓周期變化。按復(fù)雜規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差：誤差變化規(guī)律復(fù)雜，但其規(guī)律經(jīng)多次測量具有重復(fù)性，因而可用曲線、表格或經(jīng)驗公式表示消除方法恒定系統(tǒng)誤差：我們可以用零值法（又稱平衡法）消除，它是把被測量與作為