[发明专利]一种宽温度范围红外线测温仪的精度校准方法

摘要

本发明公开了一种宽温度范围红外线测温仪的精度校准方法：首先通过实验获得红外线传感器测得的初始温度值，并绘成离散点图。利用最小二乘法将红外线传感器获得的初始温度值与真实温度曲线进行分段拟合，获得各温度区间的校正系数。然后根据红外线传感器获得的初始温度所在温度区间的对应校正系数对初始温度值进行校正，获得一个比初始温度值更接近于真实温度的温度值。本发明提高了红外测温仪的测量精度，减小了测量误差。

主权项

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[x_m，x_n]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[x_m，x_n]上的拟合函数为y＝a₀x+b₀，值域为[y_m，y_n]。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[y_m，y_n]上的校正函数为定义域为[y_m，y_n]。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'。