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淺析紅外線測溫儀的原理

瀏覽次數:3321發(fā)布日期:2014-01-02
  hbzhan內容導讀:在自然界中,當物體的溫度高于零度時,由于它內部熱運動的存在,就會不斷的向四周輻射電磁波,其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的紅外線。
  
  他zui大的特點是在給定的溫度和波長下,物體發(fā)射的輻射能有一個zui大值,這種物質稱為黑體,并設定他的反射系數為1,其他的物質反射系數小于1,稱為灰體,由于黑體的光譜輻射功率P(λT)與溫度T之間滿足普朗克定。說明在溫度T下,波長λ處單位面積上黑體的輻射功率為P(λT)。根據這個關系可以得到的關系曲線,從中可以看出:
  
 ?。?)隨著溫度的升高,物體的輻射能量越強。這是紅外輻射理論的出發(fā)點,也是單波段紅外測溫儀的設計依據。
  
 ?。?)隨著溫度升高,輻射峰值向短波方向移動(向左),并且滿足維恩位移定理,峰值處的波長與溫度T成反比,虛線為處峰值連線。這個公式告訴我們?yōu)槭裁锤邷販y溫儀多工作在短波處,低溫測溫儀多工作在長波處。
  
 ?。?)輻射能量隨溫度的變化率,短波處比長波處大,即短波處工作的測溫儀相對信噪比高(靈敏度高),抗干擾性強,測溫儀應盡量選擇工作在峰值波長處,特別是低溫小目標的情況下,這一點顯得尤為重要。
  
  紅外線測溫儀的原理
  
  紅外測溫儀由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。被測物體和反饋源的輻射線經調制器調制后輸入到紅外檢測器。兩信號的差值經反放大器放大并控制反饋源的溫度,使反饋源的光譜輻射亮度和物體的光譜輻射亮度一樣。顯示器指出被測物體的亮度溫度
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