刘文锋,宋德杰,刘俊成,韩 涛

(1.山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博255049;2.山东理工大学 材料科学与工程学院,山东 淄博255049)

红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术相结合的新型温度测量仪器。与传统接触式测温仪器相比，具有测温精度高、非接触、不影响被测对象温度场、响应速度快及稳定性好等一系列优点，在电力、石油、化工、医疗等领域得到广泛应用[1]。

热释电红外测温仪是利用热释电效应工作的一种新型红外测温仪。与其他传统测温仪相比，具有不需制冷、能在室温下工作和光谱响应宽等优点，且其灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强[2]。本文利用热释电探测器，结合32 bit ARM核处理器低功耗、高性能和低成本的优点，设计了一个以ARM微控制器STM32为核心的红外测温仪。

1 红外测温的原理

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，其辐射能量的大小及其波长的分布与其表面温度有密切关系，由维恩位移定律可知，温度为Tc,的物体，对应于波长为λ1和λ2的单色辐射功率之比Z由下式表示：

式中：M(λ1)表示波长为 λ1处的单色辐射功率； M(λ2)表示波长为λ2处的单色辐射功率；C1和C2表示第一和第二辐射常数；因此，可根据测得的Z值算出物体的温度Tc。

2 总体构成

由于本系统需要测量的是高温物体的表面温度，故采用比色测温方案，即利用同一被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化这一特性作为其测温原理。……