一种测量准确的体温数据采集装置的设计

　　采用这种方法设计的体温数据采集装置已应用在“智能马桶系统”中，表现出使用方便、检测精度高、稳定性好、测量自动化程度高等优点。

　　3 红外测温原理与红外温度传感器

　　红外测温是利用测量物体所辐射出来的辐射能量来测量物体温度，它的理论依据是斯蒂芬一玻尔兹曼定律：物体的温度越高，它所辐射出来的能量越多。当温度为T时，物体在所有波长上(物体的辐射几乎包括所有的波长)的总辐射强度W为：

　　式中wλ—温度为T(K)的物体，在波长为λ处的分谱辐射强度，单位为(W／cm2.μm)；

　　c1—第一辐射常数；c1=3.7415×10-12(W／cm2)

　　c2—第二辐射常数；c2=1.4388(cm2?K)

　　ελ—分谱比辐射率，与物体的材料、表面情况及波长有关；

　　σ—斯蒂芬一玻尔兹曼常数，σ=5.6697×10-12[(W／cm2).T4]；

　　T—物体的绝对温度，单位K；

　　ε—物体表面的法向比辐射率，绝对黑体ε=1.0。非绝对0<ε<1.0；

　　λ——热辐射发射的电磁波波长。

　　峰值辐射波长λm与物体自身的绝对温度T成反比，即

　　λm=2897／T(μm)　　 (2)

　　此式称为维恩位移定律。表明温度越高，它的峰值辐射波长向短波方向移动(即波长越短)。

　　由(2)式可知，物体的温度越高，所辐射的辐射功率愈大。显然，在物体表面的法向比辐射率已知的情况下，根据(1)式只要能测量出物体所辐射的辐射功率，便可确定物体的温度。