一种基于热成像模拟监控器的制作方法

文档序号:24317695发布日期:2021-03-19 10:57阅读:94来源:国知局
一种基于热成像模拟监控器的制作方法

本实用新型涉及热成像技术领域,更具体地说,涉及一种基于热成像模拟监控器。



背景技术:

热红外成像通过对热红外敏感对物体进行成像,进而反映出监测目标表面的温度场。目前,监控器对热成像传感器输入的温度传输进行处理时,由于信号处理电路输出的数字信号的不稳定且抗干扰能力较差,导致监控器终端显示的温度参数不够准确。

因此,如何提高数字信号的稳定性及抗干扰能力成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述信号处理电路输出的数字信号的稳定性及抗干扰能力较差,导致监控器终端显示的温度参数不够准确的缺陷,提供一种稳定性较好且抗干扰能力较强的基于热成像模拟监控器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于热成像模拟监控器,具备:

红外图像传感器,其配置于监控器的前端,用于获取监测目标区域的红外图像;

信号处理电路,其信号输入端与所述红外图像传感器的信号输出端连接,用于接收所述红外图像,并将所述红外图像转换为数字信号;

通信电路,其信号输入端与所述信号处理电路的信号输出端连接,并以中断信号的形式将所述数字信号输入所述通信电路。

在一些实施方式中,所述信号处理电路包括信号处理器,所述信号处理器的信号输入端与所述红外图像传感器的信号输出端连接,

所述信号处理器的信号输出端耦接于所述通信电路的信号输入端。

在一些实施方式中,所述信号处理电路还包括第一电阻、第一电容及第二电阻,

所述第一电阻、所述第一电容及所述第二电阻的一端分别与所述红外图像传感器的信号输出端连接,

所述第一电阻的另一端与所述信号处理器的信号输入端连接,

所述第一电容及所述第二电阻的另一端与所述红外图像传感器的公共端连接。

在一些实施方式中,所述信号处理电路还包括串联连接的第二电容、第三电阻及第五电阻,

所述第二电容的一端与所述信号处理器的一输出端连接,所述第五电阻的一端与所述信号处理器的另一输出端连接。

在一些实施方式中,所述通信电路包括rf收发器,所述rf收发器的信号输入端与所述信号处理器的信号输出端连接,用于接收所述数字信号,并将所述数字信号传输至终端。

在一些实施方式中,所述通信电路还包括第一晶振及第二晶振,

所述第一晶振的一端与所述rf收发器的一外部时钟输入端连接,

所述第一晶振的另一端与所述rf收发器的另一外部时钟输入端连接,

所述第二晶振的一端与所述rf收发器的一模拟端连接,

所述第二晶振的另一端与所述rf收发器的另一模拟端连接。

在本实用新型所述的基于热成像模拟监控器中,红外图像传感器用于获取红外图像,并对该红外图像进行预处理,以产生有效电信号,然后输入信号处理电路,经放大及状态控制处理,进而输出正确的波形信号(对应数字信号),通过通信电路传输至终端,可有效地解决因信号处理电路输出的数字信号不稳定且抗干扰能力较差而导致温度参数不够准确的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型提供基于热成像模拟监控器一实施例的部分信号处理电路图;

图2是本实用新型提供基于热成像模拟监控器一实施例的部分通信电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1及图2所示,在本实用新型的基于热成像模拟监控器的第一实施例中,基于热成像模拟监控器包括红外图像传感器re、信号处理电路100及通信电路200。

具体地,红外图像传感器re用于获取监测区域内目标的红外图像,可理解为:体温通过热量散发出波长为10μm左右的红外线,这种红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外图像传感器re上,红外线具有很强的热效应,红外图像传感器re将热量变化转化为电量的变化,产生的电信号通过信号处理电路100进行处理和放大。

具体地,红外图像传感器re配置于监控器的前端,其用于获取监测目标区域的红外图像,并对该红外图像进行预处理,以产生有效电信号,然后输入信号处理电路100。

信号处理电路100用于对输入的模拟信号(对应红外图像)进行放大及状态控制处理,以获得正确的波形信号(对应数字信号)。

信号处理电路100的信号输入端与红外图像传感器re的信号输出端连接,用于接收红外图像,并将红外图像进行放大及状态控制处理,以获得便于传输的数字信号,然后将该数字信号输出至通信电路200。

通信电路200具有任务调度、时间管理及原语通信等功能,其可向网络(zigbee协议栈)中的终端发送红外图像信息。

通信电路200信号输入端与信号处理电路100的信号输出端连接,其中,信号处理电路100以中断信号的形式将数字信号输入通信电路200。

中断信号的形式可以理解为:信号处理电路100的输出端会输出1s左右的高电平,并且在5s左右的时间内只能输出一次。

使用本技术方案,通过信号处理电路100对输入的红外图像进行放大及状态控制处理,进而输出正确的波形信号(对应数字信号),然后以中断信号形式输入通信电路200,可有效地解决因信号处理电路输出的数字信号不稳定及抗干扰能力较差而导致温度参数的不够准确的问题。

在一些实施方式中,为了提高红外图像的稳定性,可在信号处理电路100中设置信号处理器u101。其中,信号处理器u101由运算放大器、电压比较器和状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器及参考电压源等构成的数模混合集成电路。

模拟信号(对应红外图像)输入信号处理器u101的信号输入端(对应14脚),经过两级运算放大器放大后,进入电压比较器,在状态控制器和时间延时器的控制下,输出正确的波形信号。

具体地,信号处理器u101的信号输入端(对应14脚)与红外图像传感器re的信号输出端(对应s端)连接,信号处理器u101的信号输出端(对应v0端)与通信电路200的信号输入端(对应34-36引脚)连接。

即,输入的红外图像经信号处理器u101处理后,转换为数字信号,再以中断信号形式输出至通信电路200,进而提高信号传输的稳定性及抗干扰性。

在一些实施方式中,为了提高信号处理电路100的性能,可在信号处理电路100中设置第一电阻r101、第一电容c101及第二电阻r102,其中,第一电阻r101及第二电阻r102的阻值可选为10kω,第一电容c101的容值可选为0.01μf。

第一电容c101及第二电阻r102用来确定信号延迟时间,参数信号延时时间大约为1s。

具体地,第一电容c101及第二电阻r102并联连接,其用于消除干扰,以提高输入的红外图像信号的准确度。

进一步地,第一电阻r101、第一电容c101及第二电阻r102的一端分别与红外图像传感器re的信号输出端(对应2脚)连接。

第一电阻r101的另一端与信号处理器u101的信号输入端(对应14脚)连接,第一电容c101及第二电阻r102的另一端与红外图像传感器re的公共端(对应3脚)连接。

即,红外图像传感器re获取的红外图像信号经第一电阻r101及并联的第一电容c101及第二电阻r102输入信号处理器u101,由信号处理器u101(内部集成电路)进行二级放大处理,在状态控制器和时间延时器的控制下,输出正确的波形信号。

在一些实施方式中,信号处理电路100还包括串联连接的第二电容c102、第三电阻r103及第五电阻r105,其中,第二电容c102的容值可选为10μf,第三电阻r103的阻值可选为100kω。

第二电容c102及第三电阻r103用来确定信号封锁时间,参数信号封锁时间大约为5s。

具体地,第二电容c102的一端与信号处理器u101的一输出端(对应16脚)连接,第五电阻r105的一端与信号处理器u101的另一输出端(对应12脚)连接。

在一些实施方式中,为了提高信号传输的准确性,可在通信电路200中设置rf收发器u201,其具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能。

具体地,rf收发器u201的信号输入端(对应34—36脚)与信号处理器u201的信号输出端(对应2脚)连接,其用于接收数字信号,并将数字信号通过射频传输至终端。

在一些实施方式中,通信电路200还包括第一晶振x201及第二晶振x202,其用于提供稳定的脉冲信号,以满足rf收发器u201的工作需求。

具体地,第一晶振x201的一端与第八电容c208的一端及rf收发器u201的一外部时钟输入端(对应23脚)连接,第一晶振x201的另一端与第九电容c209的一端及rf收发器u201的另一外部时钟输入端(对应22脚)连接。

第二晶振x202的一端与第十电容c210的一端及rf收发器u201的一模拟端(对应33脚)连接,第二晶振x202的另一端与第十一电容c211的一端rf收发器u202的另一模拟端(对应32脚)连接。

通过两个晶振32mhz(对应第一晶振x201)和32.768khz(对应第二晶振x202),其中,第二晶振x202主要应用于睡眠定时器,在实际应用中如果不需要可以去掉以降低成本;rf端经过处理后接收发天线。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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