紅外溫度傳感器的工作原理基于物體熱輻射的物理特性,其核心是通過非接觸方式檢測目標物體發射的紅外輻射能量,并將其轉換為電信號以計算溫度值。以下是詳細解析:
一、紅外輻射基礎原理
熱輻射定律?
所有溫度高于絕對零度(-273.15℃)的物體均會發射紅外輻射,其強度與溫度的四次方成正比(斯特藩-玻爾茲曼定律)?。
輻射峰值波長隨溫度升高向短波方向移動(維恩位移定律)。
人體(約37℃)主要輻射9-10μm波段的紅外線?。
發射率影響?
不同材料對紅外輻射的發射率不同(如金屬0.1-0.3,皮膚0.98),需校準以提高測量精度?。
二、傳感器核心組件與工作流程
光學系統?
透鏡或反射鏡聚焦目標物體的紅外輻射至探測器?。
菲涅耳透鏡可增強檢測范圍(如人體移動監測)?。
探測器類型?
熱釋電型?:利用鉭酸鋰晶體感應輻射能量變化,輸出電荷信號?。
熱電堆型?:將輻射能轉換為溫差電壓,靈敏度高(如SMTIR9901系列)?。
光電型?:通過光電二極管檢測特定波長(如850nm)的紅外光?。
信號處理?
電信號經放大、模數轉換(ADC)后,通過算法(如斯蒂芬-玻爾茲曼定律)計算溫度?。
環境溫度補償模塊可減少誤差?。
三、技術分類與特點
類型 原理差異 典型應用場景
單色測溫法? 測量單一波段的輻射強度 工業高溫監測(如熔融金屬)?
雙色測溫法? 比較兩個波段的輻射比值,抗干擾強 粉塵環境或目標部分遮擋時?
全輻射測溫法? 綜合多波段輻射能量 醫療體溫篩查?
四、典型應用場景
工業領域?:高溫熔爐、電力設備巡檢(非接觸、安全)?。
醫療領域?:額溫槍、耳溫計(快速、衛生)?。
消費電子?:智能家居、手機紅外測溫(集成化、低成本)?。
五、技術限制與注意事項
測量距離?:需保持傳感器與目標的適當距離(如額溫槍建議3-5cm)?。
環境干擾?:蒸汽、灰塵可能影響輻射能量接收?。
發射率設置?:需根據被測材料手動或自動調整參數?。
此內容僅供參考,具體請聯系工作人員詳詢。