一种热成像温度监测装置的制作方法

本实用新型涉及红外热成像技术领域，更具体地说，涉及一种热成像温度监测装置。

背景技术：

热成像是通过非接触探测红外能量(热量)，并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并对温度值进行计算的检测设备。目前，采用热释电传感器对目标人体的温度或探测区域人体进行获取温度信号时，由于环境与自身温度变化对热释电信号的干扰较大，导致输入的温度参数的误差较大。

因此，如何提高热释电信号的准确性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由于环境与自身温度变化对热释电信号的干扰较大，导致输入的温度参数的误差较大的缺陷，提供一种抗干扰性较强且输入信号较为稳定的热成像温度监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种热成像温度监测装置，

包括用于获取监测目标区域的热释电信号的红外传感器及对所述热释电信号进行一级放大的第一放大电路；

所述第一放大电路包括第一电容、第二电容及第一运算放大器，其中，

所述第一电容与所述第二电容串联连接，

所述第一运算放大器的同相端与所述红外传感器的输出端连接，所述第一电容及所述第二电容的一端与所述第一运算放大器的同相端连接；

所述第一电容的另一端耦接于所述第一运算放大器的反相端，所述第二电容的另一端与所述红外传感器的公共端连接；

所述第一电容及所述第二电容用于抑制外界辐射对所述热释电信号的干扰。

在一些实施方式中，所述第一放大电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述红外传感器的输出端连接，所述第一电阻的另一端耦接于所述第一运算放大器的同相端。

在一些实施方式中，所述第一放大电路还包括并联连接的第二电阻及第三电容，

所述第二电阻及所述第三电容的一端与所述第一运算放大器的反相端连接，

所述第二电阻及所述第三电容的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接。

在一些实施方式中，还包括第二放大电路，所述第二放大电路的信号输入端与所述第一放大电路的输出端连接，用于接收所述热释电信号并对其进行二级增益。

在一些实施方式中，所述第二放大电路包括第二运算放大器及第三运算放大器，

所述第二运算放大器的反相端与所述第一运算放大器的输出端连接，

所述第三运算放大器的反相端耦接于所述第二运算放大器的输出端。

在一些实施方式中，还包括信号输出电路，所述信号输出电路的输入端与所述第二放大电路的输出端连接，其用于接收经所述第二放大电路增益后的所述热释电信号，并将所述热释电信号输出至终端。

在本实用新型所述的热成像温度监测装置中，通过串联连接的第一电容及第二电容，可降低(或抑制)外界辐射干扰而引起红外传感器获取热释电信号的变化，进而提高输入热释电信号的准确性。

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是本实用新型提供的热成像温度监测装置一实施例的信号处理电路原理图。

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所示，在本实用新型的热成像温度监测装置的第一实施例中，信号处理电路100(属于热成像温度监测装置)包括红外传感器pir、第一放大电路101、第二放大电路102及信号输出电路103。

其中，红外传感器pir用于获取监测目标区域的热释电信号，其输出电信号的幅度和频率主要取决于目标人体的温度、探测区域背景、人体与传感器的距离、人体移动的速度及光学透镜系统的焦距。当人体温度和探测区域背景的温差很大，离传感器越近，输出电信号的幅值将越大。

具体地，红外传感器pir配置于监测装置的前端，其用于获取监测目标区域的热释电信号，并将该热释电信号输出至第一放大电路101。

第一放大电路101对输入的微弱信号(热释电信号)具有较高的增益及放大作用。

具体地，第一放大电路101包括第一电容c101、第二电容c102及第一运算放大器u1a，其中，第一电容c101的容值可选为0.01uf,第二电容c102的容值可选为0.022uf。

第一运算放大器u1a为带有真差动输入的四运算放大器，其具有真正的差分输入及高增益频率补偿运算的特点。

其中，第一电容c101与第二电容c102串联连接。

第一运算放大器u1a的同相端(对应3脚)与红外传感器pir的输出端(对应s端)连接，第一电容c101及第二电容c102的一端与第一运算放大器u1a的同相端(对应3脚)连接，第一电容c101的另一端耦接于第一运算放大器u1a的反相端(对应2脚)，第二电容c102的另一端与红外传感器pir的公共端(对应g端)连接。

即，红外传感器pir采集的热释电信号经第一电容c101及第二电容c102补偿后，用于抑制外界辐射对热释电信号的干扰，然后输入第一运算放大器u1a进行一级放大处理。

通过第一电容c101及第二电容c102降低外界辐射而引起红外传感器pir的温度变化，进而提高输入温度参数的准确性，即，只有红外传感器pir趋于稳定的状态时，才给出一个相应的电信号，可有效解决由于环境与自身温度(对应红外传感器pir)变化对热释电信号的干扰而导致输入的温度参数的误差较大的问题。

在一些实施方式中，为了提高输入温度信号的准确性，可在第一放大电路101中设置第一电阻r101，其中，第一电阻r101的阻值可选为10kω。

具体地，第一电阻r101的一端与红外传感器pir的输出端(对应s端)连接，第一电阻r101的另一端耦接于第一运算放大器u1a的同相端(对应3脚)。即，红外传感器pir获取目标的热释电信号经第一电阻r101输入第一运算放大器u1a。

在一些实施方式中，为了提高温度信号的放大倍数，可在第一放大电路101中设置第二电阻r102及第三电容c103，其中，第二电阻r102的阻值可选为2mω，第三电容c103的容值可选为0.01uf。

具体地，第二电阻r102与第三电容c103并联连接，其均为反馈电阻及电容。

第二电阻r102及第三电容c103的一端与第一运算放大器u1a的反相端(对应2脚)连接，第二电阻r102及第三电容c103的另一端与第一运算放大器u1a的输出端(对应4脚)连接。

即，第一运算放大器u1a放大后的电平信号(对应热释电信号)经第二电阻r102及第三电容c103反馈至第一运算放大器u1a的反相端(对应2脚)，与输入的热释电信号进行叠加，进行放大后，再输出至第二放大电路102。

在一些实施方式中，为了提高热释电信号的增益倍数，可在信号处理电路100中设置第二放大电路102，其具有信号放大的作用。

其中，第二放大电路102的信号输入端与第一放大电路101的输出端连接，具体地，第二放大电路102的信号输入端与第一运算放大器u1a的信号输出端连接，其用于接收经第一运算放大器u1a放大后的热释电信号，并对该热释电信号进行二级增益。

在一些实施方式中，第二放大电路102包括第二运算放大器u1b及第三运算放大器u1c，其中，第二运算放大器u1b及第三运算放大器u1c与第一运算放大器u1a参数一致，其作用相同。

具体地，第二运算放大器u1b的反相端(对应5脚)通过串联连接的第五电容c105及第四电阻r104与第一运算放大器u1a的输出端(对应4脚)连接。

第三运算放大器u1c的反相端(对应8脚)通过第七电阻r107与第二运算放大器u1b的输出端。

即，第一运算放大器u1a输出的热释电信号经第五电容c105及第四电阻r104输入第二运算放大器u1b及第三运算放大器u1c，然后由第二运算放大器u1b及第三运算放大器u1c进行二级增益放大，以提高输出温度参数的准确性。

在一些实施方式中，信号处理电路100还包括信号输出电路103，具体地，信号输出电路103的输入端与第二放大电路102的输出端连接，其用于接收经第二放大电路102增益后的热释电信号，并将热释电信号输出至终端(显示器)。

在一些实施方式中，信号输出电路103还包括第四运算放大器u1d、第一三极管vt101及第二三极管vt102，其中，第一三极管vt101及第二三极管vt102均npn型三极管，其具有开关及放大的作用。

具体地，第四运算放大器u1d的反相端(对应11脚)通过第一二极管d101与第三运算放大器u1c的输出端连接，需要说明的是，第一二极管d101的阳极与第四运算放大器u1d的反相端(对应11脚)连接，第一二极管d101的阴极与第三运算放大器u1c的输出端连接。

第一三极管vt101的基极通过第十四电阻r114与第四运算放大器u1d的输出端(对应13端)连接，第一三极管vt101的集电极与第二三极管vt102的基极连接。

当第四运算放大器u1d输出的电平信号为高电平时，第一三极管vt101被触发，使得热释电信号可经过第一三极管vt101输出至后级电路(对应显示屏)。

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。