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2020
03

浅谈热门的红外额温枪技术原理和构造

新冠肺炎,全球恐惧。有没发烧是最简单直接的办法,额温枪成了很多大小企业的开工必需品,以下浅谈下额温枪的技术原理和构造。

红外额温枪技术原理

一切温度高于零度(-273.15)的物体都在不停地向周围空间发射红外能量。其辐射特性、辐射能量的大小、波长分布等都与物体表面温度密切相关。反过来,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温的机理。

人体与其他生物体一样,自身也在向四周辐射释放红外能量,其波长一般为9-13μm,是处在0.76-100μm 的近红外波段。由于该波长范围内的光线不被空气所吸收,也就是说,人体向外辐射的红外大小与环境影响无关,只是与人体含存与释放能量大小有关,因此,只要通过对人体自身辐射红外能量的测量就能准确地测定人体表面温度。人体红外温度传感器就是根据这一原理,设计制作而成的。

红外温度传感器

目前市面上的红外温度传感器根据能量转换所用材料不同,主要有以下几种类型:

1)热释电型:硫酸三甘肽、钽酸锂等

2)热电堆型:N型和P型的多晶硅

3)二极管型:单晶或多晶PN

4)热电容型:双材料薄膜

5)热敏电阻型:氧化钒、非晶硅等 其实,这些类型都只是在接收红外能量后,转换方式和材料能效比不同而已。

目前耳、额温枪采用的红外传感器均为热电堆式,基本物理原理是塞贝克效应。

热电堆式温度传感器参数指标:

测量范围:-50-100

测量精度:0.1以内,±0.1%以内;

工作温度:-20-+85

最大测量距离:0-50mm(加透镜300-500mm

输出电压:0-10mV

热电堆温度传感器最大量程范围可以做到-60+1200范围

红外热电堆传感器成品图主要封装形式有两种:TO46(TO18)/TO39(TO5)

红外额温枪芯片

红外温枪核心芯片主要由ADC芯片和控制芯片设计组成,可实现按键控制、LCD显示、电量检测等功能。

红外测温仪的工作过程:红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。被测物体辐射的红外首先进入测温仪的光学系统,再由光学系统汇聚射入的红外线,使能量更加集中;聚集后的红外线输入到光电探测器中,探测器的关键部件是红外线传感器,它的任务是把光信号转化为电信号;从光电探测器输出的电信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

戴卫平+No.001+01.png

人体额温枪的校准

环境温度:把传感器置于25.00 +/-0.02 度水槽中,等稳定后按下某个键确认,一般耗时30秒。

黑体温度:先把黑体炉调到37.00 +/-0.02度,再把传感器塞入到黑体炉里,等稳定后按下某个键确认。一般耗时20


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方案设计和产品生产需要准备什么

1. 壳有几个功能键,分别什么作用

2. 液晶屏需多少个脚

3. 传感器是数字的还是模拟

4. 产品规格:什么样的电池供电,家用还是医用,是否需要校准

生产测试要求

1.工厂有恒温房? 中高低温都可以调

2.是否懂弄散热器? 结构, 光学组件和传感器其中一个出了问题引致不断测试修正也是不明确的因数, 电子设计的工程师不一定能解决不了此些问题.

3.你有临床实验资源?(找医院, 他们有大中小, 发烧不发烧的人, 做一段时间测试数据)

4.如果做医规,你有国内CFDA医疗资质?国外叫FDACE Medical (CFDA最快要一年半去审批).

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