采用STM32F103芯片的红外测温仪设计

超声波传感器选型

　　在红外测温时，被测目标尺寸应超过传感器视场的1/2，因此需传感器与被测目标距离适中。本文红外测温仪采用超声波传感器测量红外传感器与人体之间的距离，以降低距离对红外传感器的影响。

超声波测距主要采用渡越时间法，其原理为：主控单元发射一定频率的脉冲，激励超声波发射电路产生超声波，当超声波传播到两种介质的分界面时产生反射波，反射波经介质传播返回到超声波接收电路，主控单元测出超声波从发射到接收所用的时间，即可计算出超声波传感器与被测物体之间的距离：

其中，d为超声波传感器与被测物体之间的距离; S为超声波从发射到接收所传播的距离;v为超声波在介质中的传播速率;t为超声波从发射到接收所用的时间。本文红外测温仪中超声波测距采用渡越时间法。

红外测温仪选用超声波传感器TCT40-T/R测量红外传感器与人体之间的距离，超声波测距电路原理如图3所示，包括发射电路和接收电路。发射电路主要由超声波发射传感器TCT40-T和反相器74HC04组成;接收电路主要由超声波接收传感器TCT40-R和CX20106A芯片组成。超声波接收传感器TCT40-R将所接收的反射的超声波信号转换成电信号，经CX20106A芯片放大、整形后输出下降沿脉冲给STM32F103控制器的外部中断端口CSBR。

　　环境温度传感器选型

为了保证距离测量的精度，首先要保证超声波传播速度稳定准确。造成超声波测距误差的主要原因是温度变化，因此，必须对超声波速度进行温度补偿。根据物理学原理，超声波传播速度与摄氏温度的关系式为：