【技术大神】MLX90614红外测温传感器测量叶片温度发射率修正与距离补偿
红外测温对被测物体发射率和测量距离有一定的要求。不同的物体表面和测量距离对测量结果有一定影响,因此在测量过程中需确定被测物体的发射率并对测量距离进行补偿。
1)植物叶片发射率修正
植物叶片不是标准黑体,其发射率不是MLX90614红外测温传感器默认的1。依照普朗克黑体辐射定律,植物的叶片发射率与植物类别、叶片特征、水分含量等因素有关。一般情况下,健康绿色植物叶片的发射率为0.97-0.98,而干植物的叶片发射率一般为0.88-0.94。
根据斯特幡-玻尔兹曼定律,我们知道任何物体的辐射度与物体的热力学温度T的四次方成正比,即
M(T)=ε(T)σΤ^4
公式中,M(T)为物体的辐射度, ε(T)为物体的发射率,σ为斯特幡-玻尔兹曼常数,T为物体的热力学温度。由公式可知,当物体的发射率变大,测量得到的物体温度也会随之增加。因此需要知道每种植物叶片准确的发射率,这样才能对应采取措施减小测量误差。表1是用设计的MLX90614红外测温传感器,在相同的环境条件下(温度25.6℃,相对湿度32%),设定不同的发射率测量得到两种植物叶片的温度测量值。
通过表1可知,叶片发射率对于叶温测量结果有很大的影响。MLX90614默认发射率为1,在不追求最高精度情况下可满足应用需求。如果对精度有更高要求则需在测量叶片温度时先获知植物叶片准确发射率并设置到芯片中,才能减小发射率对红外测温精度的影响,发现植物生长与环境的关系,为科学研究提供数据支撑。
2)MLX90614距离补偿
根据之前的距离影响实验,分别对每个距离段进行拟合补偿,以测量温度为x,目标温度为y,得到每个测量距离下的拟合方程,部分距离下补偿公式如图1所示。
图1:不同距离下误差补偿公式
通过得到的拟合公式和曲线可以看出,拟合公式的相关系数接近1,不同测量距离下,测量值与目标温度成线性关系。
为了验证距离补偿效果,试验在室内进行,环境温度为22.3℃,采用红外叶温测量系统对植物叶片温度进行测量,同时采用Thermapen数字高精度温度计(测温范围:-70-200℃,精度:±0.04℃)对叶温进行接触式测量作为真实温度。将红外测温结果代入所对应测量距离的补偿公式,得到补偿后的温度值。表2为在不同距离下测量叶片温度得到的温度数据。
由表2中数据显示,经过补偿公式计算得到的叶片温度值更接近于实际温度,说明红外叶温测量系统的测量误差已经减小。本次试验中,在30cm测量距离内,测量精度高达0.1℃,在30-40cm内,精度高达0.2℃,在50cm测温距离精度也在0.5℃以内,大大提高了系统的测量精度。
图2:测量距离补偿效果图
图2能够反映不同距离对叶温测量的补偿效果,在50cm测温距离内,红外测量温度和实际温度的差距只有很小的差距,最大为0.5℃,保证了系统在远距离测量时有较好的测量精度。
作者:都市馨农民
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你好,测量原理上应该都是一样的,通过感知4~14μm的红外辐射能量去换算成温度的,应该都是热电堆的原理,区别在于mlx90640是专门用来测量温度温度传感器采用的是TO封装,而lepton的模组是结合摄像头,将温度数据转换成红外伪码后与图像数据合成后的图像数据,直接可以通过AV接口连接显示设备显示的。高德的TIMO晶圆级红外热成像模组的话只是封装采用的IC封装,类似迈来芯的mlx90632,但是mlx90632是单点的而高德的是阵列的,精度上mlx90640温度范围在0~50°被测物体温度100°之内的话一般是±1.5°的精度,lepton的模组是±2℃/±2%,,高德的晶元级红外芯片的精度描述暂时没有看到。
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器件选型 发布时间 : 2022-12-20
【选型】论红外温度传感器MLX90615和MLX90614的异同
MLX90615采用的是TO-46封装,而MLX90614采样的是TO-39封装,MLX90615的体积要比MLX90614小不少,所以对于空间受限的应用,MLX90615是个优选。
器件选型 发布时间 : 2017-08-26
当被测物体距离传感器MLX90614很近时测量温度准确,距离传感器较远时测量温度偏低,这是什么原因?
根据红外测温传感器的原理,传感器测得的被测物体的温度是视场角范围内的平均温度,当测量距离较远时视场角区域变大从而引入环境温度造成被测物体温度不准确,建议在规定范 围内测量避免引入误差。
技术问答 发布时间 : 2017-10-10
【经验】开发MELEXIS红外温度传感器MLX90640的前期准备
我们在考虑红外测温时,总是能看到MLX90640在一系列红外温度传感器中出现。其具有32×24个像素点式的阵列温度输出,在核心区域内具有很好的精度表现。那么如果我们打算开发MLX90640,实现测温功能,在前期我们需要做哪些准备?
设计经验 发布时间 : 2022-09-29
【选型】红外温度传感器MLX90641ESF-BCA可应用于红外测温模块,测温范围达-40至300°C
某用户在红外测温模块的研制过程中,需要用到点阵红外测温传感器,应用于光伏田,采集光伏面板的温度,将检测的温度上传到终端。依据用户要求,我们推荐了迈来芯(MELEXIS)的MLX90641,MLX90641分辨率为16×12。
器件选型 发布时间 : 2022-04-13
业界领先的Melexis远距离、高精度全品类温度传感器
Melexis的温度传感器根据功能不同可以分为手持红外非接触式温度计、远红外热传感器阵列、单点式红外温度计、温度传感器接口这四大类。下面分别详细介绍其典型产品的相关特性和应用。
原厂动态 发布时间 : 2017-12-23
电子商城
品牌:MELEXIS
品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥96.7783
现货: 10,649
品牌:MELEXIS
品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥68.1255
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品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
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价格:¥143.6502
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品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
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品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥118.0109
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品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥112.6468
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品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥86.4098
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品牌:MELEXIS
品类:Single and Dual Zone Infra Red Thermometer
价格:¥131.6507
现货: 47
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