【摘要】：體溫是人體基本生命體征之一,是能夠反映人體健康狀況的重要指標。體溫測量的準確性直接影響到疾病的診斷以及病情的觀察和治療方案的制定,這就要求測溫儀器要具有較高的測量精度。傳統(tǒng)的水銀體溫計和電子溫度計雖然精度較高,但卻不能滿足快速測量的要求,且這種接觸式測量具有交叉感染的危險。近年來,紅外測溫儀由于非接觸、測量時間短、靈敏度高等特點得到了廣泛使用。目前常見的紅外測溫儀有紅外耳溫計,紅外額溫計,紅外熱像儀等。紅外耳溫計使用時需要將傳感器對準鼓膜,如果操作不當測出的溫度就會不準確;紅外額溫計受環(huán)境溫度和距離影響,目前精度不夠高;紅外熱像儀測溫雖具有較高的精度,但其價格昂貴。針對這一現(xiàn)狀,本文設計了一款基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡距離補償?shù)尼t(yī)用紅外測溫儀,將成本控制在一定水平的情況下,提高其測量精度。本文首先進行了醫(yī)用紅外測溫儀總體方案的設計,主要包括硬件電路的設計與軟件程序的設計。硬件部分:根據(jù)各子模塊需要實現(xiàn)的功能,完成相關器件的選型,并對其相關接口電路及外圍電路進行設計。通過對幾種紅外溫度傳感器進行比較,選擇了信號處理電路比較容易、穩(wěn)定性好、成本比較低的熱電堆式紅外溫度傳感器。軟件部分:編寫程序?qū)崿F(xiàn)MLX90614測量紅外溫度、DS18B20測量環(huán)境溫度,HC-SR04測量距離,LCD實時顯示等功能。其次,對醫(yī)用紅外測溫儀基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的溫度補償算法等關鍵技術進行了詳細的研究。通過對幾種溫度補償算法的比較,選擇容錯性強,泛化能力強的BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法進行測量距離和環(huán)境溫度補償,并通過實驗數(shù)據(jù)驗證了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法的補償結(jié)果的正確性,誤差為±0.1~o C左右。有效降低了環(huán)境溫度、距離等因素對測溫精度影響。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH77;TP212
【圖文】：

霍夫定律是一個極其普遍的定律，從中可以看出物體的吸收率愈大，則也愈大，即好的吸收體必是好的發(fā)射體[18]。朗克定律0 年，德國物理學家普朗克提出普朗克公式（2-2）。揭示了黑體輻射能的定量關系：( )2105,1CTCM Teλλλ= （ ( )0M λ ,T為黑體輻射能量，1C 為第一輻射常數(shù)，6 211C3.7415 10 W m = × 射常數(shù)22C1.4388 10 = × μm·K。

對于大氣通�？烧J為 1a aε = α = τ，則式（3-1）可變?yōu)椋? ) ( ) ( )o, 1 1obj o sur atmM λ T = ε τ M + τ ε M + τM（3-2）由式（2-4）和式（3-2）得：( ) ( )4 4 4 4o1 1o o u aσ T = σε τ T + στ ε T + σ τT（3-3）其中oT 是人體的實際溫度，T 是紅外測溫系統(tǒng)測量得到的溫度，uT 是測量時背景的環(huán)境溫度，aT 是測量時背景的大氣溫度，則人體溫度為：( ) ( )144 4 4oo11 1o u aT T τ ε T τTε τ = （3-4）3.3 醫(yī)用紅外測溫儀總體設計方案

圖 4.6 DS18B20 封裝圖 4.6 中各引腳分別為：GND：公共地端；VDD：電源端；DQ：數(shù)字信號輸入端。DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 4.7 所示，DS18B20 主要由寄生電源電路、64OM 和單總線接口、高溫報警觸發(fā)器 TH、低溫報警觸發(fā)器 TL、高速緩存、溫度元件、配置寄存器、8 位循環(huán)冗余校驗寄存器等部分組成。

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本文編號：2771991