大距离系数红外测温理论及应用研究

【摘要】： 红外测温仪以其许多优点广泛应用于工业、国防等诸多领域。随着经济和科 技的发展，对温度的测量要求越来越高，很多工程要对远距离的小目标温度进行 测量，使大距离系数红外测温仪应用越来越多。作者依托实际项目，对这种测温 仪的一些关键技术进行系统深入的研究，得出的结论具有重要的理论价值和实际 的工程意义。 第一章对国内外测温仪的发展概况进行了综述；分析了几种典型测温仪的性 能技术指标，指出本测温仪与其它测温仪不同之处。 第二章阐述了红外测温仪的测温原理，选定了大距离系数红外测温仪的设计 方案，介绍了大距离系数红外测温仪的总体设计。 第三章设计了与探测器相匹配的低噪声前置放大器；运用微弱信号检测理 论，设计出了红外信号检测、放大、处理电路；分析比较了几种常用的数字相敏 检测算法的优缺点，提出了一种反相采样累加的数字相敏检测方法，并进行算法 仿真。 第四章全面分析了影响测温精度的几个因素，根据测温仪的标定状况和实际 工作状况的不同，推导出了物体辐射率、环境温度和测温距离对测温精度影响的 关系式，为大距离系数测温仪的设计和标定提供了理论基础。 第五章提出用基于最小二乘法的多项式逼近完成对测温仪的标定和实验研 究；尝试运用神经网络解决目标温度与辐射信号电压之间的非线形关系并进行仿 真。 第六章总结全文并说明一些有待改进的地方，最后对测温仪的发展方向进行 了分析。