基于红外温度传感器的温度监测系统设计.docx

基于红外温度传感器的温度监测系统设计摘要：开关柜在保障电力系统安全中起着关键作用。长期的运行，必然会出现超负荷运转、开关老化等现象，而这些现象极易导致设备局部温度升高，出现安全隐患。如果没有及时排除这种隐患，很可能引起设备故障甚至引发火灾，损毁设备进而对工业生产、企业运作造成巨大损失。因此，对开关柜内易出现高温的部分进行实时温度监测具有重要意义。针对上述问题，本文设计实现了一套开关柜温度在线监测系统。系统采用红外温度传感器TS118-3进行温度信息采集，传感器输出模拟信号经放大滤波处理后送入微控制器单元MSP430F247进行模数转换并完成相应的数据处理。数据处理采用多次测量取平均值的方式，从而减小测量误差。最后被测目标的实时温度一方面通过液晶屏FM1602显示出来，以便工作人员现场查看，另一方面则通过RS232上传至计算机，由上位机软件对其进行分析处理实现远程监测。本文设计的实时温度监测系统经过实验验证，能实现对被测物体温度的实时监测。关键词：红外温度传感器；MSP430F247；开关柜；实时监测DesignoftemperaturemonitoringSystembasedoninfraredtemperaturesensorAbstract:Theswitchcabinetplaysanimportantroleinkeepingthesafetyoftheelectricitysystem.Inthelongtermoperation,itwillappearequipmentoverloadrunningorswitchagingphenomenon,andthesephenomenacaneasilyincreasethetemperatureofthedevice,andthusincurringhiddendanger.Ifthedangerisnotpromptlyeliminated,itislikelytoleadtomanyproblems,suchasequipmentfailure,firedisaster,whichwilldamagetoindustrialproductionandcauseheavyloss.Therefore,thereal-timemonitoringoftemperatureofswitchcabinethasagreatsignificance.Inviewoftheabovequestions,thispaperdesignsandproducesasetofon-linemonitoringsystem.ThesystemusesinfraredtemperaturesensorTS118-3tocollecttemperatureinformation,andthesignalisamplifiedandfilteredprocessing,thensenttoMSP430F247microcontrollerunittocompletedigitalconverterandcorrespondingdataprocessing.Dataprocessingemploysthemethodofmeasuringmanytimesandtakingaveragetoreducemeasurementerrors.ThetemperatureisdisplayedbyFM1602.ThetemperaturedatathroughRS232uploadedtothecomputer,whichisanalyzedbyPCsoftwaretorealizetheremotemonitoring.Thereal-timetemperaturemonitoringsystemthroughexperiments,verifiedthatthesystemachievereal-timemonitoringtheobject.Keywords:Infraredtemperaturesensor,MSP430F247,Switchgear,Real-timemonitoring目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1选题目的及意义11.2研究技术现状21.2.1开关柜测温技术研究21.2.2国内外研究状况31.3主要内容和安排3第2章红外测温原理和方案设计52.1红外测温原理52.1.1斯蒂芬-波尔兹曼定律52.1.2维恩位移定律52.1.3基尔霍夫定律52.1.4普朗克定律62.2红外测温影响因素62.2.1待测目标辐射率62.2.2待测目标尺寸72.2.3测量距离72.2.4环境影响72.3系统总设计方案82.4硬件电路功能82.4.1信号采集82.4.2模拟信号