智能開發紅外人體測溫儀PCBA方案設計

　　紅外人體測溫儀可以完成非觸碰近距測量人體的體溫，在特殊情況下，為了防止直接接觸身體，避免互相污染，在許多區域都須要使用便攜式紅外人體測溫儀。西城微設計的紅外人體測溫儀由光學系統、信號放大器、光電探測器、信號處理、顯示輸出等組成。光學系統聚集其視場中的目標紅外輻射能量，視場的大小由溫度計的光學部件及其位置決定。紅外能量集中在光電探測器上，并轉換為相應的電信號。該信號通過放大器和信號處理電路，并根據儀器內部治療算法和目標發射率進行校正，轉換為測量目標的溫度值。紅外人體測溫儀迅速精確，測量范疇更廣。紅外人體測溫儀具備了秒測溫、精度高，使用簡單方便等優點�，F如今由于防疫的需要，被廣泛運用于人體的測溫，極大提高了防疫人員的工作效率。西城微一種基于單片機的紅外人體測溫儀方案，下面是具體知識說明。
一、紅外人體測溫儀方案功能介紹

西城微推出的紅外人體測溫儀方案，主控芯片目前我司采用的是一款8位CMOS紅外額溫槍單芯片MCU——ZHW3548，它具有測溫準確，質量好。并且采用LQFP48封裝，并且帶有 1 路全差分模擬信號輸入的 24 位 ADC，其內置電荷泵、內置穩壓器供傳感器和調制器，以便更好的配合熱電堆傳感器測溫。最終能夠實現如下功能：

（1）按鍵控制：多重按鍵控制，開/關機、測溫、模式轉換；

（2）LCD顯示：背光LCD顯示，在黑暗環境下讀書依然清晰；

（3）單位轉換：攝氏度和華氏度單位智能轉換；

（4）一鍵測溫：一鍵秒速測溫，簡單快速，準確率高；

二、紅外人體測溫儀方案設計

紅外人體測溫儀又稱之為紅外紅外人體測溫儀，可以在1秒內精確地測量出身體的溫度。應用時只需將攝像頭指向前額，按下按鈕就可以了。為了更好地擴張溫度測量范疇，先根據一個髙壓LDO RS3002把電池電壓變為3V，供全部系統軟件應用，包含為單片機設計，屏線，放大電路等元器件配電，隨后再用一個功耗低LDO RS3236從3V降至1.5V，那樣做的效果是給熱電堆給予一個參照工作電壓，讓全部測量溫度范疇可以擴張。為了更好地在不一樣的自然環境溫度下可以測算恰當，單片機設計還需要要載入之前的自然環境溫度，完成方法是根據載入熱電堆內部的NTC電阻器與固定不動100kΩ電阻分壓的工作電壓點來測算。

因為熱電堆的輸出阻抗較高，因而放大電路一部分的結構宜選用同相放大儀，變大倍率大約要100倍以上，必須預埋低通濾波器以減少導出噪音，為了更好地盡可能提升溫度的屏幕分辨率，規定放大電路的1/f噪音低于5uVpp，與此同時直流電失調電壓低于10uV。在該電源電路中，具備極低的失調電壓，合適用以DC或是低頻率數據信號變大。

三、紅外人體測溫儀原理

運用全部超過絕對零度的物件都是會發送紅外線的特點，選用紅外線專用型攝像頭感應器(紅外線傳感器senser)搜集物件發送的紅外線轉換為薄弱的uV~mV級工作電壓數據信號，再通過近千倍的工作電壓變大，進到高精密高像素AD轉換器，得到的模擬信號通過單片機設計繁雜的解決，得到具體的溫度，根據工業觸摸屏開展表述：LCD顯示 或是 視頻語音數數 或是 通過數據信息傳輸到電腦上開展集中化運輸。

紅外人體測溫儀的校正分成自然環境溫度與黑體字溫度校正，自然環境溫度：把感應器放置25.00 /-0.02 度不銹鋼水槽中，等平穩后按住某一鍵確定，一般用時30秒。黑體字溫度：先把黑體調至37.00 /-0.02度，再把感應器塞進到黑體字里，等平穩后按住某一鍵確定。一般用時20秒。
四、紅外人體測溫儀方案具體參數指標如下：

精確測量：測量偏差≤±0.2℃。

測溫范圍：前額:32-43℃表面溫度0-60℃。

使用環境：0~50℃的環境溫度下正常使用。

快速測溫：測量時間≤1秒鐘。

測量距離：在1-5CM之內都可以適應，無需固定測量距離。

測量方法：紅外線測量。

屏幕顯示：屏幕液晶顯示測量溫度。

分辨率：分辨率為0.1℃

單位轉換：使用攝氏度、華氏度互相轉換。

溫度報警：自由設定報警溫度。

關機時間：1分鐘無操作自動關機

存儲數據：存儲測量數據，便于分析參考對比，記憶溫度25次。

非接觸性：對人體、額頭測量，不接觸人體皮膚。

易于使用：多鍵測量，操作方便。

背光：三色（紅色、黃色、綠色）背光，蜂鳴報警。

使用壽命：正常使用10萬次以上。

產品組成：由熱電堆式紅外傳感器，微處理存儲器，液晶顯示屏電路板及外売組成。

五、紅外人體測溫儀的用途

1、人體體溫測量：準確的測量人體體溫，替代傳統的水銀體溫計。準備想要孩子的女性可以隨時利用紅外線測溫儀(體溫槍)來監測基礎體溫，記錄排卵期的體溫，并選擇合適的時機受孕，還能測溫判斷懷孕等等。

當然，還有重要的，隨時觀察自己體溫是否存在異常，避免感染流感，防范豬流感等。

2、皮膚溫度測量：測量人體的皮膚的表面溫度，比如可用于斷肢再植入手術時需要測量皮膚的表面溫度。

3、物體溫度測量：測量物體的表面溫度，比如可用于茶杯外表的溫度的測量。

4、液體溫度測量：測量液體的溫度，如嬰兒洗澡水的溫度，寶寶洗澡的時候測一下水溫，不再擔心涼了或者燙著;還可以測量牛奶瓶的水溫，方便沖調Baby的奶粉;

六、紅外人體測溫儀的紅外線溫度傳感器

在紅外人體測溫儀中，最核心的元件叫做“紅外溫度傳感器”。目前，紅外溫度傳感器根據其接收到紅外能量后使用的轉換技術可以分為以下五種類型：

（1）熱釋電型：硫酸三甘肽、鉭酸鋰等

（2）熱電堆型：N型和P型的多晶硅

（3）二極管型：單晶或多晶PN結

（4）熱電容型：雙材料薄膜

特別說明的是，西城微設計的紅外人體測溫儀PCB結構圖與市場上其他紅外人體測溫儀的公模外殼完全兼容。PCB結構也可根據客戶要求定制。該紅外人體測溫儀PCB結構是一個單面板，產品的形狀可以自己設計和改變，商家能夠創造更多不同的形狀來滿足市場需求。