CN216309225U - 一种户外自动红外测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种户外自动红外测温装置，包括外框体，所述外框体设有电源接口，所述外框体的一侧连接有前面板，另一侧连接有后面板；所述外框体内部设有印刷电路板，所述印刷电路板上连接有主控模块、电源模块、红外模块及毫米波模块，所述主控模块分别与所述电源模块、红外模块、毫米波模块相连；所述红外模块、毫米波模块均与所述前面板连接，所述电源模块与电源接口相连。通过距离检测来补偿红外测温的误差，提升红外测温的精度。解决了现有测温装置户外测温的精准度差的问题，不需要大量数据，误差小成本低。除此之外，还可以对移动的物体进行自动测温，方便实用。

Description

一种户外自动红外测温装置

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种户外自动红外测温装置。

背景技术

温度是表征物质状态的主要参数之一，目前主要采用的是接触式和非接触式测温，接触式测温通常采用水银温度计进行测温，对于测温时间有一定的要求，可以达到较准确的温度值。而非接触式测温主要以红外线测温为主，由于属于非接触式，测温结果受中间介质的影响比较大。而且局限在一定的距离范围内，超过测量范围则容易导致测温精度下降，从而导致测温数值不准确。红外辐射也就是俗称的红外线，它是一种人眼看不见的光线，但实际上它和其他任何光线一样是客观存在的。在户外实现快速测温，最好的方式是红外线，红外线通过对温度不同的物体发出不同的红外光来检测物体的温度，但是在户外受阳光照射的情况下，红外测温的精度受跟物体的距离有很大的偏差，离物体越远，偏差越大。

现有技术的红外测温主要用于检测物体反射的红外波长进行测温，在户外环境比较复杂，光反射比较乱，单用红外传感器进行测温，测不准确。因此需要设计一款测温装置来解决现有红外的测温技术测温精度差的问题。

实用新型内容

为解决现有技术测温装置在户外或光线杂乱的环境中测温数值不够准确的问题，本实用新型提供了一种户外自动红外测温装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供一种户外自动红外测温装置，包括外框体，所述外框体设有电源接口，所述外框体的一侧连接有前面板，另一侧连接有后面板；所述外框体内部设有印刷电路板，所述印刷电路板上连接有主控模块、电源模块、红外模块及毫米波模块，所述主控模块分别与所述电源模块、红外模块、毫米波模块相连；所述红外模块、毫米波模块均与所述前面板连接，所述电源模块与电源接口相连。

具体的，所述毫米波模块包括毫米波频率源、处理单元、频率发射单元及频率接收单元；所述毫米波频率源与所述处理单元连接，所述毫米波频率源与所述发射单元连接，所述处理单元与所述频率接收单元连接；所述频率发射单元连接有频率发射天线，所述频率接收单元连接有频率接收天线。

具体的，所述毫米波频率源通过发射第一本振频率与所述发射单元连接，所述频率接收天线用于接收所述第一本振频率折射回的第二本振频率，所述频率接收单元通过所述第二本振频率与所述处理单元连接。

具体的，所述毫米波频率源为晶体振荡器，所述晶体振荡器设有本振电路，所述毫米波频率源通过本振电路与所述处理单元连接。

具体的，所述红外模块包括红外采集单元、信号转换单元及输出电路，所述输出电路与所述主控模块相连，所述红外采集单元与信号转换单元连接，所述红外采集单元、信号转换单元均与所述输出电路连接。

具体的，所述印刷电路板为双层PCB板，所述双层PCB板的两侧分别设有第一显示模块、第二显示模块，所述第一显示模块与所述前面板连接，所述第二显示模块与所述后面板连接，所述第一显示模块、第二显示模块均与所述主控模块连接。

具体的，所述印刷电路板还设有环境监测模块，所述环境监测模块与所述主控模块连接。

具体的，所述前面板、后面板均设有按键组件，所述按键组件与所述主控模块连接。

具体的，所述前面板设有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主控模块连接。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

本实用新型提供了一种户外自动红外测温装置，包括外框体，包括外框体两侧分别连接有前面板及后面板，用于保护外框体内部设置的印刷电路板，印刷电路板上设有红外模块用于进行测温，还设有毫米波模块进行测距，将红外模块与毫米波模块相结合，通过距离检测来补偿红外测温的误差，提升红外测温的精度。解决了现有测温装置户外测温的精准度差的问题，不需要大量数据，误差小成本低。除此之外，还可以对移动的物体进行自动测温，方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的结构爆炸图；

图2为印刷电路板的连接示意图；

图3为毫米波模块的结构模块图；

图4为红外模块的结构模块图；

图5为后面板的正视图；

附图标记为：1为外框体、2为前面板、3为后面板、4为印刷电路板、20为红外模块、21为红外采集单元、22为信号转换单元、23为输出电路、30为毫米波模块、31为毫米波频率源、32为处理单元、33为频率接收单元、34为频率发射单元、35为频率接收天线、36为频率发射天线、37为按键组件、41为主控模块、42为电源模块、43为环境监测模块、401为第一显示模块、402为第二显示模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种户外自动红外测温装置，具体可参照图1至图5，户外自动红外测温装置设有印刷电路板4，被包裹与装置外框体1内部，外框体1用于保护印刷电路板4，外框体1下方设有用于连接外部电源线的电源接口。所述印刷电路板4上设有一个主控模块41(可以是中央处理器、集成IC)、电源模块42、红外模块20及毫米波模块30。所述主控模块41分别与所述毫米波模块30、红外模块20及电源模块42电连接，电源模块42连接电源接口。外框体1的两侧还分别设有前面板2和后面板3，外框体1、前面板2及后面板3将印刷电路板4包裹。红外模块20用于进行测温，毫米波模块30进行距离测量。而现有技术的测温装置只采用了红外线进行测温，受到环境因素的影响(环境温度、空气中的灰尘等)，数值往往不太准确。本设计增加了毫米波模块30进行距离测量，采用毫米波模块30对距离检测来补偿红外测温的误差，提升了户外或其他复杂环境下测温的精度。除此之外，还可以对移动的物体进行自动测温，误差小成本低，方便实用。

在本实施例中，毫米波模块30包括毫米波频率源31处理单元32、频率发射单元34及频率接收单元33，毫米波频率源31为晶体振荡器，用于产生振荡频率温度补偿晶体器件，参照图3，毫米波频率源31设有本振电路，毫米波频率源31与处理单元32连接，毫米波频率源31发射第一本振频率与频率发射单元34连接，通过频率发射天线36对所述第一本振频率放大，进而对外界的物体进行测距。所述第一本振频率接触到被测目标物体反射形成第二本振频率被所述频率接收天线35接收，并通过频率接收单元33传递第二本振频率至所述处理单元32，所述处理单元32将其转换为直流电信号与主控模块41连接，以此测得被测物体的距离。在本实施例中，晶体振荡器是一种通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的石英晶体振荡器。毫米波的波长为1～10毫米，位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点，受自然光和热辐射源影响小。通过毫米波频率源31产生极高稳定性的信号频率、具有较高的方向性，有着较好的空间分辨力，跟踪精度较高。虽分辨率不及红外线，但是它具有穿透烟、灰尘和雾的能力，可全天候工作。

参照图4，所述红外模块20包括红外采集单元21、信号转换单元22及输出电路23，所述红丸采集单元与信号转换单元22连接，所述红外采集单元21、信号转换单元22均与所述输出电路23连接，所述输出电路23连接所述主控模块41。红外采集单元21用于采集外界生物发出的红外辐射，汇聚其视场内的目标红外辐射能量。通过信号转换单元22转变为相应的直流电信号，该直流电信号进过主控模块41换算转变成为被测目标的初步温度数值。红外测温不需要与被测物进行接触，测温速度快，甚至不用一秒即可完成测温。还可以设置存储模块存储测量数据，便于分析参考对比。毫米波模块30测出被测物体的距离，红外模块20测出被测物的初步温度。通过主控模块41结合被测物体的距离进行红外温度补偿公式计算，最终得出被测物体的正确温度，减小了误差，进而提高测温精准度。

在本实施例中，印刷电路板4还设有环境监测模块43，所述环境监测模块43可为环境温度传感器等用于监测环境温度的设备，可通过主控模块41将测得的温度数值转换为直流电信号显示在第一显示模块401或第二显示模块402上。所述前面板还设有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主控模块41连接。当红外模块20及毫米波模块30检测到被检测物温度大于人体正常温度时，主控模块41将此信息转换为直流电信号，并通过蜂鸣器发出警报或者异常提示音等。所述前面板、后面板均设有按键组件37，所述按键组件37与所述主控模块41连接。按键组件37可为装置开机按键、蜂鸣器声音静音、增大、减小按键、摄氏度℃/华氏度℉切换显示按键等。通过配合主控模块41可以做出一系列的指令，使功能多样化，方便实用，操作简单。

本实施例中的印刷电路板4为双层PCB电路板，双层PCB板双面都是导电的，因此可以组装大量集成IC，使功能更加丰富，双层PCB板布线密度高，体积小，重量轻，利于电子设备的小型化。所述双层PCB电路板的两侧分别设置有第一显示模块401、第二显示模块402，所述第一显示模块401、第二显示模块402均与主控模块41连接，所述第一显示模块401与所述前面板2连接，所述第二显示模块402与所述后面板3连接，将主控模块41测量所得的温度数值分别显示在第一显示模块401及第二显示模块402上。在实际使用中，第一显示模块401位于前面板2，红外模块20及毫米波模块30对被测人员进行温度测量，被测人员的温度数值很直观的显示在第一显示模块401上，便于被测人员观察，通过第二显示模块402在后面板显示温度数值，方便其他观测人员对数值进行观察，适用于多种场景。除此之外，第一显示模块401、第二显示模块402还可以分别显示不同的温度单位，通过主控模块41对温度数值进行单位转换，例如：第一显示模块401采用摄氏度℃为单位，第二显示模块402采用华氏度℉为单位等形式显示，还可用于显示时间信息，可随使用场景切换。

需要说明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种户外自动红外测温装置，包括外框体，所述外框体设有电源接口，其特征在于：所述外框体的一侧连接有前面板，另一侧连接有后面板；所述外框体内部设有印刷电路板，所述印刷电路板上连接有主控模块、电源模块、红外模块及毫米波模块，所述主控模块分别与所述电源模块、红外模块、毫米波模块相连；所述红外模块、毫米波模块均与所述前面板连接，所述电源模块与电源接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述毫米波模块包括毫米波频率源、处理单元、频率发射单元及频率接收单元；所述毫米波频率源与所述处理单元连接，所述毫米波频率源与所述发射单元连接，所述处理单元与所述频率接收单元连接；所述频率发射单元连接有频率发射天线，所述频率接收单元连接有频率接收天线。

3.根据权利要求2所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述毫米波频率源通过发射第一本振频率与所述发射单元连接，所述频率接收天线用于接收所述第一本振频率折射回的第二本振频率，所述频率接收单元通过所述第二本振频率与所述处理单元连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述毫米波频率源为晶体振荡器，所述晶体振荡器设有本振电路，所述毫米波频率源通过本振电路与所述处理单元连接。

5.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述红外模块包括红外采集单元、信号转换单元及输出电路，所述输出电路与所述主控模块相连，所述红外采集单元与信号转换单元连接，所述红外采集单元、信号转换单元均与所述输出电路连接。

6.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述印刷电路板为双层PCB板，所述双层PCB板的两侧分别设有第一显示模块、第二显示模块，所述第一显示模块与所述前面板连接，所述第二显示模块与所述后面板连接，所述第一显示模块、第二显示模块均与所述主控模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述印刷电路板还设有环境监测模块，所述环境监测模块与所述主控模块连接。

8.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述前面板、后面板均设有按键组件，所述按键组件与所述主控模块连接。

9.根据权利要求1所述的一种户外自动红外测温装置，其特征在于：所述前面板设有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主控模块连接。

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