红外测温仪系统
温度是胸怀物体冷热程度的一个物理量,是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参
数,很多生产工艺过程均要求对温度进行监督和控制,特别是在化工、食品等行业生产过
程中,温度的测量和控制直接影响到产射功率转变为温度。由于被检测的对象、测量范围和使用场合不同,红外测温仪的外观设计和内部构造不尽相同,但基本构造大概相像,主要包括
光学系统、光电探测器、信号放大器及信号办理、显示输出等部分组成,其基本构造如图3所示。
基来源理为辐射体发出的红外辐射,进入光学系统,经调制器把红外辐射调制成交变辐射,由探测器转变成为相应的电信号。该信号经过放大器和信号办理电路,并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
热
光
调
辐
学
制
射
系
盘
体
统
调制盘
热释
电红
外探
测器
显
电子放示
大器器
图3红外测温仪构造图
如图3所示红外测温仪是根据物体的红外辐射特性,依赖其内部光学系统将物体的红外辐射能量汇聚到探测器(传感器),并变换成电信号,再经过放大电路、补偿电路及线性办理
,在显示终端显示被测物体的温度。系统由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处
理、显示输出等部分组成,其核心是红外探测器,将入射辐射能变换成可测量的电信号(见4
图)。
4红外测温仪系统构造框图
红外测温仪光学系统的设计
红外测温仪的光学系统由菲涅尔光学透镜和滤光片组成。将该光学透镜置于红外热释电
传感器上。这能够提高探测器的探测敏捷度以增大探测距离,菲涅尔透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分红若干等份,制成一种拥有特殊光学系统的透镜,它和放大电
路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就能够测出10~20米范围内人的行动。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高
敏捷区”,以提高它的探测接收敏捷度。当被测物从透镜前经过时,发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高敏捷区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,进而强其能量幅度。
滤光片
图5红外测温仪的光学系统
热释电红外探测器的构造如图6所示,往常由热释电晶体、氧化膜、滤光镜片、结型场
效应管FET和电阻等部分组成。热释电晶体一般采用PZT(铅陶瓷)或其他压电晶体材料,
将敏感材料PZT的上、下表面做成电极,并在其上表面上加一层黑色氧化膜,以提高变换效
率。在管壳顶端装有滤光镜片,它能够阻止不需要的红外线或其他光芒进入传感器。红外
测温仪中的热释电传感器采用的滤光片能够经过的红外波长为8~14um,而人体辐射的红外
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