CN203298877U - 高精度红外测温传感器 - Google Patents
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Abstract
高精度红外测温传感器
。
目前国内的红外测温传感器内部没有加装元温传感器，而是选取外部校零挡板上的温度传感器，进行选曲线近似计算，因而受外界环境温度变化而影响测温精度，尤其是当环境温度变化较快时，测温误差会增大。本实用新型的组成包括
：
元温传感器（
3
），所述的元温传感器与元温转换板（
8
）电连接，所述的元温转换板与系统主机（
7
）电连接，所述的系统主机分别与稳压电源板（
6
）、信号放大板（
2
）电连接，所述的信号放大板与所述的稳压电源板电连接，所述的信号放大板与红外热敏元件（
1
）电连接；所述的系统主机与挡板电机电连接，所述的挡板电机（
5
）与校零挡板（
4
）连接。本实用新型用于温度的测量。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度红外测温传感器，特别是用于铁路车辆轮温轴温探测。
背景技术：
红外测温传感器作为目标温度的非接触式测量，其精度的高低直接影响被测量物体温度的准确性，红外测温传感器的精度与自身内部的红外热敏元件的自身温度有关，尤其是当红外测温传感器工作在环境温度变化较快的环境中时，红外测温传感器内部的红外热敏元件自身温度变化存在滞后，进而影响测温精度。
目前国内的红外测温传感器内部没有加装元温传感器，而是选取外部校零挡板上的温度传感器，进行选曲线近似计算，因而受外界环境温度变化而影响测温精度，尤其是当环境温度变化较快时，测温误差会增大。
红外热敏元件的输入输出特性曲线与它自身的工作环境温度有关，在不同的工作环境温度下，输入输出特性曲线是不同的，如图1所示为不同环境温度下的目标温度T与输出电压V的特性曲线，曲线y为红外热敏元件在环境温度为M时的目标温度T与输出电压V的特性曲线，曲线k为红外热敏元件在环境温度为N时的目标温度T与输出电压V的特性曲线。传统没有元温传感器只能根据经验近似计算，假如采集到的电压是V1，实际工作曲线是Y，对应实际红外温度为T1，在计算时可能选取k曲线计算得出温度为T2，带来了T2－T1大小的偏差，尤其当环境温度与红外热敏元件的温度相差较大时，红外温度测量误差会变大。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种高精度红外测温传感器。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种高精度红外测温传感器，其组成包括: 元温传感器，所述的元温传感器与元温转换板电连接，所述的元温转换板与系统主机电连接，所述的系统主机分别与稳压电源板、信号放大板电连接，所述的信号放大板与所述的稳压电源板电连接，所述的信号放大板与红外热敏元件电连接；所述的系统主机与挡板电机电连接，所述的挡板电机与校零挡板连接。
有益效果：
1.本实用新型在传感器内部的红外热敏元件附近加装元温传感器，此元温传感器专门用来测量红外热敏元件的工作环境温度，进而可以选取红外热敏元件在此工作环境温度下的输入输出特性曲线进行测温，如图1，假如采集到的元温为M，就可以直接选取曲线Y进行测量，从而大大提高了测温精度和测温范围，选用元温传感器进行选择曲线后，能够实现准确测量－40℃～600℃范围内的温度，大大提高了测温的准确性,具有集成度高，测温误差小,测温范围宽，准确性高并且易于实现,及高可靠性的优点。
2.本实用新型在红外测温传感器的内部红外热敏元件前端附近安装了校零挡板及控制校零挡板打开关闭的电机，由于校零挡板安装在红外测温传感器的内部，因此校零挡板的温度比较稳定，进一步提高了红外测温传感器测温的精度。
3. 表1是传统没加元温传感器与本实用新型加入元温传感器后测量同一目标温度时的对比数据，“目标温度”是被测物体的实际温度；“外表面计算值”是传统没有加装元温传感器时，以传感器外表面的温度进行选曲线得出的计算值；“元温计算值”是本实用新型加入元温传感器后进行选曲线的计算值；“外表面计算偏差”是“外表面计算值”与“目标温度”做差值；“元温计算偏差”是“元温计算值”与“目标温度”做差值；通过表中数据可以看出：传统的最大偏差值是4.7℃，本实用新型的偏差最大值仅-0.7℃,大大提高了测温精度。
| 目标温度(℃) | 外表面计算值(℃) | 元温计算值(℃) | 外表面计算偏差(℃) | 元温计算偏差(℃) |
| 39.4 | 40 | 39.6 | 0.6 | 0.2 |
| 49.7 | 51.1 | 49.9 | 1.4 | 0.2 |
| 59.8 | 62 | 60.1 | 2.2 | 0.3 |
| 69.8 | 72.6 | 70.1 | 2.8 | 0.3 |
| 80.1 | 83.3 | 80.3 | 3.2 | 0.2 |
| 90.4 | 93.7 | 90.2 | 3.3 | -0.2 |
| 100.4 | 103.7 | 99.6 | 3.3 | -0.8 |
| 110.6 | 114.6 | 110.1 | 4 | -0.5 |
| 120.8 | 125 | 120.1 | 4.2 | -0.7 |
| 131.1 | 135.8 | 130.4 | 4.7 | -0.7 |
表1
附图说明：
附图1是本实用新型的在不同环境温度下的目标温度与输出电压的关系曲线图。
附图2是本实用新型的结构示意图。图中，1为红外热敏元件，2为信号放大板，3为元温传感器，4为校零挡板，5为挡板电机，6为稳压电源板，7为系统主机，8为元温转换板，9为铂电阻传感器。
附图3是根据表1绘制的不同计算值与目标温度的对比曲线图。
附图4是本实用新型的信号放大板的结构示意图。
附图5是本实用新型的元温转换板的结构示意图。
附图6是本实用新型的稳压电源板的结构示意图。
具体实施方式：
实施例1：
一种高精度红外测温传感器，其组成包括: 元温传感器3，所述的元温传感器与元温转换板8电连接，所述的元温转换板与系统主机7电连接，所述的系统主机分别与稳压电源板6、信号放大板2电连接，所述的信号放大板与所述的稳压电源板电连接，所述的信号放大板与红外热敏元件1电连接；所述的系统主机与挡板电机5电连接，所述的挡板电机与校零挡板4连接。
实施例2：
根据实施例1所述的高精度红外测温传感器，信号放大板的输入信号分别经过放大器U1A、U1B、U2的放大和处理补偿后，输出信号送至系统主机。元温转换板的铂电阻传感器9经过电流转换芯片U3转换并经Q1三极管电流放大后，电流输出送至系统主机，具有传输距离远，抗外界电磁干扰强的特点。稳压电源板的＋18V输入电压经过U4电源稳压后输出＋12V供给信号放大板工作，为放大板提供高稳定的正工作电源，－18V输入电压经过U5电源稳压后输出－12V供给信号放大板工作，为信号放大板提供高稳定的负工作电源，使本实用新型的红外测温传感器可靠工作。
实施例3：
根据实施例1或2所述的高精度红外测温传感器，本实用新型选用铂电阻做为测量红外热敏元件工作环境温度的元温传感器，选用AD590电流传感器做为测量红外热敏元件工作环境温度的元温传感器。
Claims (1)
1.一种高精度红外测温传感器，其组成包括: 元温传感器，其特征是:所述的元温传感器与元温转换板电连接，所述的元温转换板与系统主机电连接，所述的系统主机分别与稳压电源板、信号放大板电连接，所述的信号放大板与所述的稳压电源板电连接，所述的信号放大板与红外热敏元件电连接；所述的系统主机与挡板电机电连接，所述的挡板电机与校零挡板连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013203996000U CN203298877U (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 高精度红外测温传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013203996000U CN203298877U (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 高精度红外测温传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203298877U true CN203298877U (zh) | 2013-11-20 |
Family
ID=49574882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013203996000U Expired - Lifetime CN203298877U (zh) | 2013-07-06 | 2013-07-06 | 高精度红外测温传感器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203298877U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103335729A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-02 | 哈尔滨威克科技有限公司 | 高精度红外测温传感器 |
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2013
- 2013-07-06 CN CN2013203996000U patent/CN203298877U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103335729A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-02 | 哈尔滨威克科技有限公司 | 高精度红外测温传感器 |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131120 |