PD光電二極管 IRD紅外探測(cè)器 DSD雙色探測(cè)器光傳感器 產(chǎn)品工業(yè)應(yīng)用

紅外測(cè)溫簡(jiǎn)介

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　　紅外測(cè)溫是一種基于物體發(fā)射的紅外輻射來(lái)測(cè)量其表面溫度的非接觸式測(cè)溫技術(shù)。所有物體在絕對(duì)零度以上都會(huì)發(fā)射紅外輻射，其輻射強(qiáng)度與物體的溫度成正比。紅外測(cè)溫技術(shù)通過(guò)檢測(cè)物體發(fā)射的紅外輻射，利用Planck's law(普朗克定律)和Stefan-Boltzmann law(斯蒂芬-玻爾茲曼定律)，計(jì)算出物體的表面溫度。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全等領(lǐng)域，具有快速、非接觸、高精度等優(yōu)點(diǎn)。

紅外測(cè)溫——單色測(cè)溫簡(jiǎn)介

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　　單色測(cè)溫是一種基于物體熱輻射特性的非接觸式測(cè)溫方法，通過(guò)檢測(cè)物體在某一特定波長(zhǎng)下的輻射強(qiáng)度來(lái)測(cè)量溫度。適用于大多數(shù)常規(guī)測(cè)溫場(chǎng)景，尤其是在物體發(fā)射率已知且穩(wěn)定的情況下，能夠提供較高的測(cè)溫精度。

　　單色測(cè)溫儀主要由光學(xué)系統(tǒng)(透鏡、濾色片等)、探測(cè)器(Si、InGaAs、熱電堆等)、信號(hào)處理單元和顯示單元組成。光學(xué)系統(tǒng)用于收集和聚焦輻射光，通過(guò)濾色片選擇特定波長(zhǎng)的輻射光，探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，信號(hào)處理單元進(jìn)行計(jì)算并輸出溫度值。

紅外測(cè)溫——單色測(cè)溫原理

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　　單色測(cè)溫的基本原理是基于Planck's law(普朗克定律)，即物體在某一特定波長(zhǎng)下的輻射強(qiáng)度與其溫度成正比。測(cè)溫儀通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)收集物體發(fā)射的輻射光，經(jīng)過(guò)濾色片選擇特定波長(zhǎng)的輻射光，再由探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最終通過(guò)計(jì)算得到物體的溫度。

　　Planck's law(普朗克定律)：

　　在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，得到一個(gè)更簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式：

T=k*I+b

　　其中， k和b是通過(guò)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定得到的系數(shù)，I是測(cè)得的輻射強(qiáng)度。

紅外測(cè)溫——雙色測(cè)溫簡(jiǎn)介

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　　雙色測(cè)溫技術(shù)是一種先進(jìn)的非接觸式溫度測(cè)量方法，特別適用于高溫、復(fù)雜環(huán)境或難以直接接觸的目標(biāo)。其核心是利用三明治結(jié)構(gòu)的雙色探測(cè)器，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度比值來(lái)確定溫度。這種方法不僅獨(dú)立于目標(biāo)的發(fā)射率，還能有效克服視野中的污染物、移動(dòng)目標(biāo)、大氣干擾等問(wèn)題。因此，雙色測(cè)溫技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、冶金、化工、玻璃加工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

紅外測(cè)溫——雙色測(cè)溫原理

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　　雙色測(cè)溫的原理基于物體在兩個(gè)不同波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度比值與溫度之間的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，雙色探測(cè)器通過(guò)兩層相同或不同材料的探測(cè)器分別檢測(cè)兩個(gè)波段的輻射能量。例如，常見(jiàn)的組合包括硅-硅(Si-Si)、硅-銦鎵砷(Si-InGaAs)、銦鎵砷-銦鎵砷(InGaAs -InGaAs)、硅-硒化鉛(Si-PbS)等。頂層探測(cè)器不僅具備正常的檢測(cè)功能，還可以作為帶通濾色片，使底層探測(cè)器能夠檢測(cè)到特定波段的輻射光。通過(guò)計(jì)算兩個(gè)波段的輻射強(qiáng)度比值，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射曲線，可以準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)溫度。

　　雙色測(cè)溫公式：

　　在實(shí)際應(yīng)用中，通常將雙色測(cè)溫公式進(jìn)行進(jìn)一步簡(jiǎn)化，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)波長(zhǎng)下的輻射強(qiáng)度比 I1/ I2.結(jié)合已知的常數(shù)K和C，直接計(jì)算出物體的溫度：

　　其中， ，  (第二輻射常數(shù))，， T為目標(biāo)溫度。

紅外測(cè)溫——雙色測(cè)溫流程

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雙色測(cè)溫結(jié)構(gòu)原理圖

紅外測(cè)溫——多光譜測(cè)溫簡(jiǎn)介

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　　多光譜測(cè)溫是一種通過(guò)檢測(cè)物體在多個(gè)波長(zhǎng)下的紅外輻射強(qiáng)度，結(jié)合發(fā)射率模型和數(shù)學(xué)模型反演真實(shí)溫度的方法。與單色和雙色測(cè)溫相比，多光譜測(cè)溫能夠提供更豐富的溫度信息，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和復(fù)雜環(huán)境下的高精度測(cè)溫。

紅外測(cè)溫——多光譜測(cè)溫原理

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　　多光譜測(cè)溫的基本原理是通過(guò)分光系統(tǒng)將目標(biāo)輻射分解為不同波長(zhǎng)的光譜，利用探測(cè)器陣列同步獲取各通道輻射強(qiáng)度，結(jié)合標(biāo)定數(shù)據(jù)與自適應(yīng)算法求解目標(biāo)的發(fā)射率特性及真實(shí)溫度。

　　多光譜測(cè)溫公式：

　　其中，分別是物體在多個(gè)波長(zhǎng)下的輻射出射度，f是多通道數(shù)據(jù)擬合算法。

紅外測(cè)溫——多光譜測(cè)溫流程

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　　多光譜測(cè)溫儀主要由光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器陣列(Si、InGaAs等)、信號(hào)處理單元組成。

推薦型號(hào)

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