Введение
ГЛАВА 1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВИЗОРА С СИНТЕЗИРУЕМЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ 6
1.1 Назначение и область применения проектируемого устройства 6
1.2 Анализ существующих аналогов 8
1.2.1 Датчики 8
1.2.2 Шаговые двигатели и драйвера 14
1.2.3 Arduino UNO 16
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРА С СИНТЕЗИРУЕМЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ 19
2.1 Структурная схема устройства 19
2.2 Принципиальная схема устройства 19
2.3 Алгоритм работы тепловизора с синтезируемым полем зрения 20
2.4 Блок- схема алгоритма работы шаговых двигателей 21
2.5 Блок-схема «Функция чтения с датчика» 24
ГЛАВА 3. ТЕСТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРА С СИНТЕЗИРУЕМЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ 6
3.1. Примеры изображений в ИК-спектре 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 31
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 33
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 34
Темой дипломного проекта является разработка тепловизора с синтезируемым полем зрения.
Актуальность: Современный мир нуждается во все более новых и прогрессивных технологиях. Наш ритм жизни требует очередных нововведений, способных сделать жизнь проще, безопасней и качественнее. Инновации в измерительной технике очень важны, ведь от точности их расчетов зависят миллионы жизней, и все технологии, которые способны уменьшить погрешность в измерениях, являются одними из самых востребованных. Так, одним из таких инновационных приборов является тепловизор- устройство для наблюдения за температурным фоном окружающей среды. Уникальность данного устройства заключается в его незаменимости во многих сферах жизнедеятельности человека, от медицины до строительства [5].
Тепловизор - это прибор, с помощью которого возможно наблюдение за распределением температуры на какой-либо поверхности. Устройства преобразуют инфракрасное излучение в электрические сигналы, которые после обработки преобразуются в видимое изображение объектов. Все это отображается на экране или в памяти устройства в виде цветового поля, где каждой температуре соответствует свой цвет [2].
Все окружающие нас объекты испускают собственное тепловое излучение, чем теплее объект, тем мощнее это излучение. Тепловизор может пересчитать мощность излучения в температуру объекта, для этого используются фундаментальные зависимости и калибровочная кривая тепловизора. Ситуация осложняется тем, что все объекты в ик- области отражают ик-излучение окружающих их объектов. В итоге тепловизор получает из каждой точки контролируемого объекта и его собственное, и отраженное постороннее излучение, которое является для наших измерений помехой. Чтобы учесть наличие отраженного излучения, тепловизору надо знать его мощность [1].
Цель исследования: теоретическое и практическое исследование применения тепловизора с синтезируемым полем зрения.
Объектом исследования является устройство, определяющее разницу температур между объектами находящимися в радиусе его обзора.
Предметом исследования является микропроцессорное устройство для наблюдения за распределением температуры на какой-либо поверхности.
Задачи исследования:
1) провести анализ возможных ик - датчиков;
2) разработать алгоритм соединения частей матрицы в панораму;
3) разработка структурной и принципиальной схемы устройства;
4) организовать вывод изображения для просмотра.
В дипломном проекте был разработан тепловизор с синтезируемым полем зрения Данный прибор может определять температуру поверхности любого тела или материала. С помощью данного прибора можно найти утечки температуры и перегретые элементы. В целом полученное устройство очень универсально и область его применения достаточно большая.
В результате проделанной работы выполнены следующие задачи:
• проведен анализ возможных ИК - датчиков;
• разработан алгоритм соединения частей матрицы в панораму;
• разработана структурная и принципиальная схема устройства;
• организован вывод изображения для просмотра.
