非接觸(chu)式(shi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)與傳(chuan)統(tong)的接觸(chu)式(shi)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)相比，具有響應(ying)速度(du)快(kuai)、測(ce)量範圍(wei)廣、對被(bei)測(ce)物(wu)體無損害等(deng)優(you)點。利(li)用(yong)紅(hong)外(wai)輻射原理(li)進(jin)行(xing)溫(wen)度(du)測(ce)量。物(wu)體在特定溫(wen)度(du)下(xia)會(hui)向外(wai)輻射紅(hong)外(wai)能量(liang)，其(qi)輻射(she)強度(du)與物(wu)體溫(wen)度(du)成(cheng)壹(yi)定的函數(shu)關(guan)系(xi)。通過(guo)檢測(ce)被測(ce)物(wu)體表面(mian)的紅(hong)外(wai)輻射能量(liang)，將(jiang)其轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)信號，再經(jing)過(guo)信(xin)號處理(li)得(de)到物(wu)體的溫(wen)度(du)值(zhi)。
然(ran)而，在實(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong)，所面臨(lin)的信號處理(li)與噪(zao)聲抑制(zhi)問(wen)題也較為(wei)復(fu)雜(za)。本(ben)文(wen)將探討(tao)其信(xin)號處理(li)與噪(zao)聲抑制(zhi)技(ji)術(shu)，以(yi)提(ti)高(gao)溫(wen)度(du)測(ce)量的準確(que)性和(he)可靠(kao)性(xing)。
壹(yi)、信(xin)號處理(li)技(ji)術
1.紅(hong)外(wai)信號檢測(ce)
需要(yao)檢測(ce)被測(ce)物(wu)體表面(mian)的紅(hong)外(wai)輻射能量(liang)。這(zhe)通常(chang)采(cai)用(yong)紅(hong)外(wai)探測(ce)器實(shi)現，如(ru)熱電(dian)堆(dui)、紅(hong)外(wai)光電(dian)探測(ce)器等(deng)。探測(ce)器將紅(hong)外(wai)輻射能量(liang)轉(zhuan)換為(wei)微(wei)弱(ruo)的電(dian)信號，為進(jin)壹(yi)步(bu)的信號處理(li)提(ti)供(gong)基(ji)礎。
2.信號放大與濾波
由於(yu)紅(hong)外(wai)探測(ce)器輸(shu)出(chu)的信號通常(chang)較(jiao)為微弱(ruo)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)對其進(jin)行(xing)放大處(chu)理(li)。放大電(dian)路(lu)應根據(ju)信號的特性(xing)和(he)需求(qiu)進(jin)行(xing)設計，以(yi)實(shi)現信(xin)號的有效放大。同(tong)時(shi)，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)信號質(zhi)量(liang)，降(jiang)低噪(zao)聲幹(gan)擾，還需(xu)要(yao)對信號進行(xing)濾波處理(li)。濾波器可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)模(mo)擬(ni)濾波或(huo)數(shu)字(zi)濾波技術(shu)，去除(chu)信(xin)號中(zhong)的高(gao)頻噪(zao)聲和(he)幹(gan)擾。
3.溫(wen)度(du)計算(suan)與補(bu)償
得到的電(dian)信號與被(bei)測(ce)物(wu)體溫(wen)度(du)之間的關(guan)系(xi)通常(chang)是(shi)非線性的，需要(yao)通過(guo)壹(yi)定的算(suan)法(fa)將信號轉換(huan)為溫(wen)度(du)值(zhi)。此外(wai)，在實(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong)，還需(xu)考(kao)慮(lv)環(huan)境因(yin)素(su)（如(ru)溫(wen)度(du)、濕度(du)等(deng)）對(dui)測(ce)量結(jie)果(guo)的影響(xiang)，進(jin)行(xing)相應(ying)的補償處理(li)。
二、噪(zao)聲抑制(zhi)技(ji)術(shu)
1.硬(ying)件(jian)抗(kang)幹(gan)擾設計
在設計時(shi)，應(ying)充分(fen)考(kao)慮(lv)硬(ying)件(jian)抗(kang)幹(gan)擾措(cuo)施(shi)。如(ru)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)、隔離(li)、濾波等(deng)技(ji)術，降(jiang)低外(wai)部(bu)幹(gan)擾對(dui)傳(chuan)感(gan)器性能的影響(xiang)。同(tong)時(shi)，合(he)理(li)布局電(dian)路(lu)，減小電(dian)磁幹(gan)擾和(he)噪聲。
2.軟件(jian)算(suan)法(fa)優(you)化(hua)
在信號處理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)，可以(yi)通過(guo)軟(ruan)件(jian)算(suan)法(fa)進壹(yi)步(bu)抑(yi)制(zhi)噪(zao)聲。如(ru)采(cai)用(yong)數(shu)字(zi)濾波技術(shu)，對信(xin)號進行(xing)平(ping)滑(hua)處(chu)理(li)；采(cai)用(yong)自(zi)適(shi)應濾波算(suan)法(fa)，根據(ju)信號特征(zheng)動態調(tiao)整濾波參(can)數(shu)；采(cai)用(yong)機(ji)器學(xue)習算(suan)法(fa)，對信號進行(xing)智(zhi)能處(chu)理(li)，提(ti)高(gao)信號質(zhi)量(liang)。
3.系(xi)統校準(zhun)與標定
為(wei)了(le)提(ti)高(gao)測(ce)量精(jing)度(du)，需(xu)要(yao)進行(xing)系(xi)統校準(zhun)與標定。通過(guo)在不(bu)同溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)對(dui)傳(chuan)感器進行(xing)測(ce)試(shi)，獲取(qu)其(qi)輸(shu)出(chu)特性(xing)，建(jian)立(li)準確(que)的溫(wen)度(du)-信(xin)號映射(she)關(guan)系(xi)。同時(shi)，定期對傳感器進(jin)行(xing)校準(zhun)，以(yi)消(xiao)除長期使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的性能漂移(yi)。
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