红外额温枪方案（包含原理图和PCB文件）

sii9000 · 发表于 2020-4-14 20:15:58

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前言：红外额温枪又称为红外测温仪，可以在1秒内准确地测量出人体的温度。使用时只需将探头对准额头，按下按钮即可。工作原理其实很简单：当物体的温度高于“绝对零度”，即-273℃时，物体会向外辐射红外线。使用红外线探头获得不同物体的红外光线强度，经过放大电路和模数转化电路，即可将温度数据显示在液晶显示器上。

一、为什么测额头？

因为测额头温度方便，便于大规模快速测温。任何物体在高于绝对零度(-273℃)以上时都会向外发出红外线,额温枪通过传感器接收红外线,得出感应温度数据。人体温度在(36~37℃)放射的红外波长为9~13чm。
不同的测温位置，标准温度也就不同：
（1）肛门（36.6℃~38℃）；
（2）口腔（35.5℃~37.5℃）；
（3）腋下（34.7℃~37.3℃）；
（4）耳蜗（35.8℃~38℃）；
（5）额头（35.8℃~37.8℃）。
据此原理通过检测人体额头的表面温度，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。两眼中间部位相对测体表温度来说是最接近正常体温的放射源，把额温枪放于距此5-6cm处测温.精度为+-0.3。总体来说精度不高，体表的温度也受环境影响很大，不建议做医用,但可做流感快速,非接触安全排查用。

二、实现原理与方案设计

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（1）热电堆传感器
热电堆传感器是额温枪方案的核心传感器，其原理是利用塞贝克效应（Seebeck effect，又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。）通常，热电堆传感器的工作温度范围和灵敏度为5～90mV/℃）。
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（2）MCU处理器
由于热电堆传感器传感器的灵敏度为5～90mV/℃，这种毫伏级别的信号可以通过MCU的AD检测到，并计算出对应的温度。（如果传感器的灵敏度更小比如1mV左右，也先通过精密运算放大器进行放大后再交由MCU检测）。
此时，还要注意到去除环境温度的影响，例如上述方案图中有环境温度采集器，当热点堆传感器采集到人体温度后，还需要通过算法去除环境温度的干扰。

（3）液晶显示屏
当传感器采集到人体温度数据后，传递给MCU计算去除环境干扰，需要将采集到的的人体温度通过液晶显示屏来显示出来。
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（4）蜂鸣器
假如采集到的人体温度超过正常值（一般37.3℃），此时会通过蜂鸣器来报警，表示此患者的温度高于正常值。
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三、电路方案

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本方案为成熟的工业额温枪方案，包含电路原理图、PCB文件以及BOM表

Comment	Designator	Footprint	LibRef
CON 5PIN A	CON1	CON-5 DIP (2.54)	CON 5PIN A
Comment	Designator3	RENESAS LOGO TOP
JP1	E1	E8 CONNECT	E1
Bat In	J1	JMP-2 A	JMP 2PIN
LED	LED1	LED 0805	LED
LCD	P1	LCD	LCD
DTA114	Q1	SOT-23-3	PNP (RES)
	SP1	BUZZER A	SPEAKER
Mode	T1, T2	TP A	TestPoint1
R7F0C001G2	U1	LQFP-48	MCU
AT24C64A	U4	SO-8	EEPROM
32.768K	X1	OSC 32K A	OSC 2PIN