[发明专利]一种宽温度范围红外线测温仪的精度校准方法在审
申请号: | 201510040646.7 | 申请日: | 2015-01-27 |
公开(公告)号: | CN104614076A | 公开(公告)日: | 2015-05-13 |
发明(设计)人: | 王秀宇;李晨光;马金鑫;程强;张浩;马小品;张平 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G01J5/00 | 分类号: | G01J5/00 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 张宏祥 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 温度 范围 红外线 测温 精度 校准 方法 | ||
1.一种宽温度范围红外线测温仪的精度校准方法,具有如下步骤:
(1)基于测量结果,根据最小二乘法确定函数模型以及各个温度范围的校正系数;
测试时,对目标物体的同一平面选取n个不同位置进行测量,取n次测量的平均值作为校准的依据,然后利用最小二乘法进行拟合;根据测量平均值的特点,可将测试平均值与真实温度X表示为如下矩阵的形式。
假设在温度区间[xm,xn]上的拟合函数为则通过测试值和真实温度x求出校正系数A和B。
对于由矩阵运算法则可得:
……….
由最小二乘法原理可知,通过最小化测试数据点和拟合曲线的误差的平方和,来寻找最佳拟合函数,即寻找函数
的最小值,最小值可通过求S(A,B)对A和B的偏导数得到。
使上式中的偏导数为0,得到校正系数A和B的值,假设A=a0,B=b0。由获得的A和B的值可以得到温度区间[xm,xn]上的拟合函数为y=a0x+b0,值域为[ym,yn]。通过拟合 函数,可以得到红外传感器测量温度所在温度区间[ym,yn]上的校正函数为定义域为[ym,yn]。
利用此方法可分别获得其它温度区间内的校正函数,对y值进行校正,降低测量结果的误差;温度区间不同,校正系数亦不相同;
上述的x为物体真实温度;y为单片机读取传感器信号后处理获得的初始温度值;x'为校准后的温度;y'为LCD显示的校准后的温度值,y'=x';
(2)由校正系数A和B即A=a0,B=b0,及单片机读取传感器信号后处理获得的初始温度值y,获得接近真实温度x的校正值x'。
2.根据权利要求1所述的一种宽温度范围红外线测温仪的精度校准方法,其特征在于,该红外线测温仪包括摄氏温度和华氏温度转换、激光定位控制、LCD背光控制和发射率调节的功能。
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