[发明专利]一种非接触式红外测温系统

说明书

一种非接触式红外测温系统，包括温度采集模块、温度处理模块以及仿真计算机；温度采集模块采集试验设备温度，输出温度信号，温度处理模块处理温度采集模块输出的温度信号，转化成具体的温度值，并上传给仿真计算机，仿真计算机实时接收和显示温度处理模块上传的温度数据，并设置声控报警器，对超过阈值的温度进行报警。本发明测温系统保障了飞行器控制系统半实物仿真试验安全顺利的进行。

技术领域

本发明涉及一种非接触式红外测温系统。飞行器控制系统半实物仿真试验测温系统技术领域

背景技术

测温方式可分为接触式和非接触式，接触式测温只能测量被测物体与测温传感器达到热平衡后的温度，所以响应时间长，且极易受环境温度的影响；而红外测温是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，具有温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等特点，近年来在家庭自动化、汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。

物体红外辐射能量的大小和波长的分布与其表面温度关系密切。因此，通过对物体自身红外辐射的测量，能准确地确定其表面温度，红外测温就是利用这一原理测量温度的。红外测温器由光学系统、光电探测器、信号放大器和信号处理及输出等部分组成。光学系统汇聚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及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

SMBus协议是智能元器件之间的标准总线协议，在I2C总线基础上发展而来的，是一种与I2C总线高度兼容的总线。SMBus总线规范定义了SMBus总线信号、电气规范、传输格式、校验方式、总线操作、地址分置等内容。随着规范的不断完善和更新，SMBus协议在智能仪器和工业测控领域得到了越来越多的应用。

CPCI总线具有高开放性、高可靠性、可热插拔性，适合于实时系统控制、实时数据采集、军事系统等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。并且CPCI是基于PCI电气规范开发的高性能工业总线，CPCI总线系统所使用的操作系统、驱动和应用程序和桌面的PCI总线系统兼容，因此构建CPCI总线平台的测控计算机，满足各性能需求，并具有更坚固、更可靠、模块化、易使用、易维护等诸多优点。

本发明专利应用在飞行器控制系统半实物仿真试验系统中。目前，现有的试验设备的测温主要采用手持式测温仪，手持式测温仪受到测试人员专业素质、环境条件影响严重，不能实时监控试验设备运行状态，且测温精度较低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种非接触式红外测温系统，实时采集和传输控制系统半实物仿真试验中试验设备温度信息。

本发明的技术解决方案是：

一种非接触式红外测温系统，包括温度采集模块、温度处理模块以及仿真计算机；温度采集模块采集试验设备温度，输出温度信号，温度处理模块基于CPCI总线接实现，处理温度采集模块输出的温度信号，转化成具体的温度值，并上传给仿真计算机，仿真计算机实时接收和显示温度处理模块上传的温度数据，并设置声控报警器，对超过阈值的温度进行报警。

所述温度处理模块包括数据处理模块、总线转接模块、CPCI接口模块、功能接口模块、双向驱动模块和差分模块；

仿真计算机发送的触发指令通过总线转接模块传递给数据处理模块，数据处理模块接收到触发指令后，生成数据采集指令并发送给双向驱动模块，双向驱动模块将数据采集指令进行驱动放大后，通过差分模块转换为差分信号，再通过功能接口模块输出给温度采集模块，温度采集模块采集的温度信号通过功能接口模块送入差分模块，差分模块将输入的温度信号转换为共模信号后送入双向驱动模块，双向驱动模块将所述共模信号进行电平转换后提供给数据处理模块，数据处理模块根据对应的协议将进行电平转换后的信号进行处理，处理结果通过总线转接模块匹配CPCI总线并最终输出，从而实现温度数据采集。