树莓派Thermal-Camera教程

使用说明

Raspberry Pi 4B

硬件连接

使用


说明

产品简介

Thermal Camera HAT, Thermal USB Camera 分别是40 GPIO Pin接口和USB接口的远红外热像仪模块,有80(H)×62(V)测温像素, 支持Raspberry Pi,电脑,安卓手机等设备,采用微测辐射热计和热电堆像素的混合技术,可检测镜头视野中物体的红外辐射能量分布,经量化处理后可获得该视野物体表面温度分布,并生成热成像图,方便集成到各种工业或智能控制应用中。

  • 采用微测辐射热计和热电堆混合技术,具有 80(H)×62(V) 像素
  • 无快门设计,支持连续运行和热图像视频流
  • 具有噪声等效温差 (NETD) 150mK RMS@1Hz 刷新率,噪声性能好
  • 支持 25FPS (Max) 帧率输出热成像视频流
  • 提供完善的配套资料手册 (Raspberry Pi Python 示例程序,Android/Windows 上位机和用户手册等)


产品参数

  • 工作电压: 5V
  • 工作电流: 61mA@5Vv
  • 波长范围: 8~14μm
  • 视场角: 45°(H)×45°(V)(水平视角×垂直视角)
  • 工作温度: -20℃~85℃
  • 目标温度: -20℃~400℃
  • 检测精度: ±2℃
  • 刷新速率: 25 FPS(Max)
  • 产品尺寸:
    • Thermal Camera HAT:65.0×30.5mm
    • Thermal USB Camera:62.0×13.0mm
  • 噪声等效温差 150mK


硬件说明


硬件连接

MLX9064x-Dxx Thermal Camera 有4个引脚需要连接至控制器,目前支持Raspberry Pi系列, STM32F405R, ESP32系列.具体连接查阅使用说明章节

引脚说明

I2C总线

  • 读写时序示意图如下图所示,更多细节请参考datasheet



产品尺寸

Thermal camera hat 002.jpg

其它说明

测温原理和测量距离

测温原理

什么是红外测温?(引用自OPTRIS)
在测量领域,“温度”是仅次于“时间”的常用的物理参数之一。基于普朗克和玻尔兹曼辐射定律的原理,红外测温仪通过吸收被测物体发出的红外辐射来测定其温度。那么,非接触测温是如何实现的呢?

凡是温度高于绝对零度(0 K或-273.15℃)的物体,均会自表面向外发出电磁辐射,且该辐射与物体的固有温度成比例。在这种辐射中,包含用于实现测温的红外辐射。当该辐射贯穿大气后,借助专用镜头便能将其聚集在探测器上。随后,探测器会生成与该辐射成比例的电信号。该信号得到放大,并通过接受连续的数字信号处理而转化为与物体温度成比例的输出信号。如此一来,在显示器上便会显示出温度的测量值,或为信号形式输出。

在利用辐射实现测温时,辐射率ε(Epsilon)起到了至关重要的作用。它表明了实际物体与黑体的辐射值之间的关系。黑体的辐射率为1(最大值)。不过,能够满足黑体这一理想条件的物体并不多。在校准传感器时,一般会用到辐射体的接触面(包含所推荐的波长:0.99)。

就其波长而言,许多物体通常具有恒定的辐射率,但其辐射能力远不如黑体。它们被称作灰体。若物体的辐射率取决于其温度和波长(诸如金属类),则此类物体被称作选择性辐射体。在这两种情况下,所缺失的辐射部分通过辐射率的明确加以补充。当使用选择性辐射体时,需要牢记所测定的波长(针对金属,选择短波)。

除了自物体表面发出的辐射之外,红外传感器还能接受到周围环境的反射辐射,或许还有被测物体的贯穿红外辐射。

测量距离

主要用途

  • 长时间非接触性物体温度在线监控方案
  • 红外热像仪、红外测温仪
  • 智能家居、智能楼宇、智能照明
  • 工业温度控制、安防、入侵/移动检测
  • 微小目标热分析,热趋势分析要点及解决方案