JPH051954A - 温度分布測定装置 - Google Patents
温度分布測定装置Info
- Publication number
- JPH051954A JPH051954A JP3152983A JP15298391A JPH051954A JP H051954 A JPH051954 A JP H051954A JP 3152983 A JP3152983 A JP 3152983A JP 15298391 A JP15298391 A JP 15298391A JP H051954 A JPH051954 A JP H051954A
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- Japan
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- temperature distribution
- sensor
- measuring device
- chopping
- distribution measuring
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
赤外線アレイセンサの各センサエレメントの出力値の最
大値をピークホールド回路により計測することを特徴と
した温度分布測定装置 【目的】 １次元もしくは２次元の温度分布を簡便に測
定できる装置を提供する。 【構成】 赤外線を検知するアレイセンサと、該センサ
部に入射する赤外線を断続的に遮断するチョッピング手
段と信号処理用電気回路にピークホールド回路を用いる
ことを特徴とする。
大値をピークホールド回路により計測することを特徴と
した温度分布測定装置 【目的】 １次元もしくは２次元の温度分布を簡便に測
定できる装置を提供する。 【構成】 赤外線を検知するアレイセンサと、該センサ
部に入射する赤外線を断続的に遮断するチョッピング手
段と信号処理用電気回路にピークホールド回路を用いる
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電型の赤外線サンサ
を用いた輻射温度分布の測定装置に関する。
を用いた輻射温度分布の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、セキュリティや空調制御におい
て、室内にいる人間の有無や活動量を検知するために室
内の温度分布の計測への要求が高まりつつある。
て、室内にいる人間の有無や活動量を検知するために室
内の温度分布の計測への要求が高まりつつある。
【０００３】従来、赤外線を用いた空間の温度分布を測
定する装置には、２次元の量子型固体撮像赤外線センサ
を用いて温度分布を求める方法がある。
定する装置には、２次元の量子型固体撮像赤外線センサ
を用いて温度分布を求める方法がある。
【０００４】一方、焦電センサを用いて、空間温度分布
を求める方法には、特開昭６４−８８３９１、特開昭５
７−１８５６９５、特開平２−１８３７５２、特開平２
−１９６９３２号公報等に記載のごとく、単一の焦電セ
ンサを用いて、機構的に縦方向および横方向に走査させ
て各方向毎の入力エネルギーを検知し、温度分布を求め
る方法がある。
を求める方法には、特開昭６４−８８３９１、特開昭５
７−１８５６９５、特開平２−１８３７５２、特開平２
−１９６９３２号公報等に記載のごとく、単一の焦電セ
ンサを用いて、機構的に縦方向および横方向に走査させ
て各方向毎の入力エネルギーを検知し、温度分布を求め
る方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記、量子型のセンサ
の場合、測定温度精度と解像度は高いがセンサ部分の冷
却が必要であることから高価なものとなり家庭用機器へ
の利用にはそぐわないものである。一方、後者の焦電セ
ンサを用いたものは、センサ感度が低いという問題と機
構の複雑さおよび信号処理の複雑さから、空間分解能お
よび温度分解能が低いという解決すべき課題があった。
の場合、測定温度精度と解像度は高いがセンサ部分の冷
却が必要であることから高価なものとなり家庭用機器へ
の利用にはそぐわないものである。一方、後者の焦電セ
ンサを用いたものは、センサ感度が低いという問題と機
構の複雑さおよび信号処理の複雑さから、空間分解能お
よび温度分解能が低いという解決すべき課題があった。
【０００６】本発明は、上述の問題に鑑みて試されたも
ので、焦電センサ等の赤外線アレイセンサを用いて低コ
ストで小型の信頼性が高い温度分布測定装置を提供する
ものである。
ので、焦電センサ等の赤外線アレイセンサを用いて低コ
ストで小型の信頼性が高い温度分布測定装置を提供する
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、赤外線を検知
するアレイセンサと、センサ部に入射する赤外線を断続
的に遮断するチョッピング手段と、センサアレイを段階
的に回転させる駆動手段を有し、各チョッピング毎に前
記各検出部の最大値をピークホールド回路により計測す
ることを特徴とするものである。
するアレイセンサと、センサ部に入射する赤外線を断続
的に遮断するチョッピング手段と、センサアレイを段階
的に回転させる駆動手段を有し、各チョッピング毎に前
記各検出部の最大値をピークホールド回路により計測す
ることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上述の構成によって、入射赤外線光量、即ち、
測定物体温度に対応するセンサ出力最大値を電気回路に
より選択することにより、空間の温度分布を簡単に精度
よく測定することを可能とする。
測定物体温度に対応するセンサ出力最大値を電気回路に
より選択することにより、空間の温度分布を簡単に精度
よく測定することを可能とする。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を説明するための概
略構成を示すものであって、回転部４には受光部を複数
個ライン状に設けた焦電型の赤外線アレイセンサ１と、
その前面に赤外線をアレイセンサ１に集光するためのシ
リコン赤外線レンズ２を設け、さらに、レンズ２の前面
にはレンズ２に入射する赤外線を断続的に遮断するチョ
ッパー３を設ける。回転部４はステッピングモータ５に
機械的に接続する。
略構成を示すものであって、回転部４には受光部を複数
個ライン状に設けた焦電型の赤外線アレイセンサ１と、
その前面に赤外線をアレイセンサ１に集光するためのシ
リコン赤外線レンズ２を設け、さらに、レンズ２の前面
にはレンズ２に入射する赤外線を断続的に遮断するチョ
ッパー３を設ける。回転部４はステッピングモータ５に
機械的に接続する。
【００１０】今、アレイセンサ１の長軸方向を縦方向に
設置し、チョッパーを１０Ｈｚで駆動すると１／１０ｓ
ｅｃ毎に、センサおよびレンズが体面している方向の縦
列の輻射熱量の分布、すなわち、温度分布が測定でき
る。
設置し、チョッパーを１０Ｈｚで駆動すると１／１０ｓ
ｅｃ毎に、センサおよびレンズが体面している方向の縦
列の輻射熱量の分布、すなわち、温度分布が測定でき
る。
【００１１】図２には測定回路の概略図を示す。複数の
エレメントを有するセンサ１０からの出力信号はフィル
タ回路１１を介してノイズを除去後、アンプ回路１２で
増幅され、ピークホールド回路１３で出力の最大値がそ
れぞれ保持される。この出力最大値が入射赤外線光量に
対応し測定物体の温度に対応するものである。各センサ
エレメントの最大出力値はマルチプレクサ１４により選
択されＡ／Ｄコンバータ１５で変換後、ＣＰＵ１６のメ
モリ部にデータとして保存される。チョッパ１９とステ
ッピングモータ１８の駆動タイミングはＩ／Ｏボード１
７を介して、ＣＰＵ１６で制御される。チョッパ１９と
ステッピングモータ１８およびピークホールドのタイミ
ングはＣＰＵ内のクロック発生回路により、同期させ
る。
エレメントを有するセンサ１０からの出力信号はフィル
タ回路１１を介してノイズを除去後、アンプ回路１２で
増幅され、ピークホールド回路１３で出力の最大値がそ
れぞれ保持される。この出力最大値が入射赤外線光量に
対応し測定物体の温度に対応するものである。各センサ
エレメントの最大出力値はマルチプレクサ１４により選
択されＡ／Ｄコンバータ１５で変換後、ＣＰＵ１６のメ
モリ部にデータとして保存される。チョッパ１９とステ
ッピングモータ１８の駆動タイミングはＩ／Ｏボード１
７を介して、ＣＰＵ１６で制御される。チョッパ１９と
ステッピングモータ１８およびピークホールドのタイミ
ングはＣＰＵ内のクロック発生回路により、同期させ
る。
【００１２】図３には各信号のタイミングを示す。図３
において、（ａ）はステッピングモータの駆動信号、
（ｂ）はチョッピングによる赤外線入射状態を示す、
（ｃ）はセンサのアナログ出力信号波形であり、（ｄ）
は６３のピークホールド後の波形である。
において、（ａ）はステッピングモータの駆動信号、
（ｂ）はチョッピングによる赤外線入射状態を示す、
（ｃ）はセンサのアナログ出力信号波形であり、（ｄ）
は６３のピークホールド後の波形である。
【００１３】次に、測定の手順を図４に示すＡ／Ｄ変換
のフローチャートを用いて説明する。まず、チョッパの
信号がＨＩＧＨとなり、チョッパが開いて、赤外線が入
射される状態になると、ピークホールダがセットされ、
センサ出力信号の最大値が保持される。次に、チョッパ
の信号がＬＯＷとなるタイミングで各センサエレメント
出力信号の最大値がマルチプレクサにより順次選択され
取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、ＣＰＵにデータ転送され
る。この工程を全エレメントについて終了するまで実行
する。全エレメントについて終了後、ピークホルダをリ
セットし待機状態とする。この処理におけるタイミング
は図３に示すように、Δｔの間に実行され、チョッパが
閉状態の初期の間に完了する。
のフローチャートを用いて説明する。まず、チョッパの
信号がＨＩＧＨとなり、チョッパが開いて、赤外線が入
射される状態になると、ピークホールダがセットされ、
センサ出力信号の最大値が保持される。次に、チョッパ
の信号がＬＯＷとなるタイミングで各センサエレメント
出力信号の最大値がマルチプレクサにより順次選択され
取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、ＣＰＵにデータ転送され
る。この工程を全エレメントについて終了するまで実行
する。全エレメントについて終了後、ピークホルダをリ
セットし待機状態とする。この処理におけるタイミング
は図３に示すように、Δｔの間に実行され、チョッパが
閉状態の初期の間に完了する。
【００１４】上述の実施例は、回転機構により測定方向
を変えて、２次元の温度分布を測定する場合に関して述
べたが、当然のことながら、回転機構の無い１次元の温
度分布測定に関しても適用できるものである。
を変えて、２次元の温度分布を測定する場合に関して述
べたが、当然のことながら、回転機構の無い１次元の温
度分布測定に関しても適用できるものである。
【００１５】本実験に用いたピークホールド回路１３の
一例を図５に示すが、ピークホールド機能を有する回路
であれば、本実施例に特に限定されるものではない。
一例を図５に示すが、ピークホールド機能を有する回路
であれば、本実施例に特に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明は、赤外線を検知
するアレイセンサと、そのセンサ部に入射する赤外線を
断続的に遮断するチョッピング手段を有する温度分布測
定装置において、各チョッピング毎に前記各検出部の最
大値をピークホールド回路により計測することを特徴と
するものであるから、測定回路が簡便で簡単に空間の温
度分布（輻射熱分布）が測定可能となるという効果を有
するものである。
するアレイセンサと、そのセンサ部に入射する赤外線を
断続的に遮断するチョッピング手段を有する温度分布測
定装置において、各チョッピング毎に前記各検出部の最
大値をピークホールド回路により計測することを特徴と
するものであるから、測定回路が簡便で簡単に空間の温
度分布（輻射熱分布）が測定可能となるという効果を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の温度分布測定装置の概略図
【図２】同装置における測定回路の概略図
【図３】同装置における電気信号のタイミングチャ−ト
【図４】同装置における信号処理のフローチャート
【図５】同装置におけるピークホールド回路の概略図
１ 赤外線アレイセンサ
２ 赤外線レンズ
３ チョッパー
４ 回転部
５ ステッピングモータ
１０ センサ
１１ フィルター回路
１２ アンプ回路
１３ ピークホールド回路
１４ マルチプレクサ
１５ Ａ／Ｄコンバータ
１６ ＣＰＵ
１７ Ｉ／Ｏボード
１８ ステッピングモータ
１９ チョッパ
Claims (3)
- 【請求項１】 赤外線を検知する複数個の受光部をアレ
イ状に設けた赤外線アレイセンサと、前記センサ部に入
射する赤外線を断続的に遮断するチョッピング手段を備
え、各チョッピング毎に前記各検出部の最大値をピーク
ホールド回路により計測することを特徴とする温度分布
測定装置 - 【請求項２】 赤外線アレイセンサの体面方向を段階的
に回転させる駆動手段を設け、各体面方向に対して１回
以上のチョッピングを実行し各チョッピング毎に前記各
検出部の最大値をピークホールド回路により計測するこ
とを特徴とする請求項１記載の温度分布測定装置。 - 【請求項３】 同一のクロック発生回路からの信号を受
けて、ピークホールド回路とチョッパー駆動もしくは回
転駆動が同期していることを特徴とする請求項１または
２記載の温度分布測定装置
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152983A JPH051954A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 温度分布測定装置 |
| US08/232,857 US5528038A (en) | 1991-05-07 | 1994-04-22 | Temperature distribution measurement apparatus and its application to a human body detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152983A JPH051954A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 温度分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051954A true JPH051954A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15552404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152983A Pending JPH051954A (ja) | 1991-05-07 | 1991-06-25 | 温度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051954A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08161292A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混雑度検知方法およびそのシステム |
| WO2000016047A1 (de) * | 1998-09-16 | 2000-03-23 | Braun Gmbh | Verfahren zur bestimmung einer temperatur sowie strahlungsthermometer mit mehreren infrarot-sensorelementen |
| CN103439006A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 上海交通大学 | 热冲压板料温度的测量装置和测量方法 |
| CN103884434A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-25 | 江苏罗思韦尔电气有限公司 | 一种红外阵列传感器 |
| CN114689182A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-07-01 | 天津博迈科海洋工程有限公司 | 一种极地环境可移动电器间内墙温度场空间检测方法 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3152983A patent/JPH051954A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08161292A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混雑度検知方法およびそのシステム |
| WO2000016047A1 (de) * | 1998-09-16 | 2000-03-23 | Braun Gmbh | Verfahren zur bestimmung einer temperatur sowie strahlungsthermometer mit mehreren infrarot-sensorelementen |
| CN103439006A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-11 | 上海交通大学 | 热冲压板料温度的测量装置和测量方法 |
| CN103884434A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-06-25 | 江苏罗思韦尔电气有限公司 | 一种红外阵列传感器 |
| CN114689182A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-07-01 | 天津博迈科海洋工程有限公司 | 一种极地环境可移动电器间内墙温度场空间检测方法 |
| CN114689182B (zh) * | 2022-01-21 | 2025-05-06 | 天津博迈科海洋工程有限公司 | 一种极地环境可移动电器间内墙温度场空间检测方法 |
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