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测温仪的构成
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滤波片和镜头
453¡C
SP1 470¡C EMS ¯ .85
目标
大气窗口
探测器
信号处理和显示
红外测温仪实际上是一种非接触式辐射能量探测器，世界上所有的物 体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则与该物体的温度成比例 辐射的能量则与该物体的温度成比例，非 辐射的能量则与该物体的温度成比例 接触式温度测量即是测量物体辐射能量的强弱，并由此得到一个与该 物体温度成比例的信号。
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温度检测
一．工作原理
热体的温度可以通过处理其所发出的辐射能来求得。辐射 高温计就是以发射体的辐射强度和光谱成分来确定热体温 度的仪表。 根据斯蒂芬－波尔兹曼定律。物体在单位时间内单位面 积上，波长从0－∞所辐射的总能量为 E＝εσ 4。 ＝εσT 非黑体的实际温度T与黑体温度T0的关系：
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是静止着还是走动着。 是静止着还是走动着。
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照度计
光的照度E 光的照度 的单位是lx（ 的单位是 （勒 克斯）， ），它是常 克斯），它是常 用的光度学单位 之一， 之一，它表示受 照物体被照亮程 度的物理量， 度的物理量，可 以用照度计来测 量。
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烟雾
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无线烟雾报警器 无线烟雾报警器
工作在警戒状态时， 工作在警戒状态时，工 作电流仅为15微安 微安， 作电流仅为 微安，报 警发射时工作电流为20 警发射时工作电流为 毫安。 毫安。当探测到初期明 火或者烟雾达到一定浓 度时， 度时，传感器的报警蜂 鸣器立即发出90分贝的 鸣器立即发出 分贝的 连续报警， 连续报警，发出无线报 警信号， 警信号，通知远方的接 收主机。 收主机。报警距离在空 旷地可以达到200米，在 旷地可以达到 米 有阻挡的普通家庭环境 中可以达到20米 中可以达到 米。
T= 04 1ε T
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测量波长从0～ 测量波长从 ～∞整个波谱范围内的辐射功率来确定温度 的仪器称为全辐射测温仪 全辐射测温仪。 的仪器称为全辐射测温仪。但考虑到光电器件的光谱响应 以及光学系统的光谱透过率等因素， 以及光学系统的光谱透过率等因素，利用光电器件接收不 可能成为全辐射型。测量波长在部分波谱范围内的辐射功 可能成为全辐射型。测量波长在部分波谱范围内的辐射功 率来确定温度的器件称为部分辐射光电高温计 部分辐射光电高温计。 率来确定温度的器件称为部分辐射光电高温计。 如1000度的目标时，石英透镜只能透过 度的目标时， 的辐射， 度的目标时 石英透镜只能透过0.2~4µm的辐射， µ 的辐射 占总65％。采用PbS光敏电阻因为它的光谱响应范围只占 ％。采用 占总 ％。采用 光敏电阻因为它的光谱响应范围只占 某一波段，其响应的范围更小。 某一波段，其响应的范围更小。 目前光电高温计的类型很多，按作用原理大致分为五类： 目前光电高温计的类型很多，按作用原理大致分为五类： 部分辐射法； 亮度法； 比色法； 1）部分辐射法；2）亮度法；3）比色法；4）三色测温 法；5）最大波长法；6)直接测量法 最大波长法；6)直接测量法
上 下 范 围
智能空调能检测 左右范围 出屋内是否有人， 出屋内是否有人，微 空调中， 空调中，热释电传感器的菲涅尔 处理器据此自动调节 透镜做成球形状， 空调的出风量， 空调的出风量，以达 透镜做成球形状，从而能感受到屋内 一定空间角范围里是否有人， 一定空间角范围里是否有人，以及人 到节能的目的。 到节能的目的。
2012.2贾湛制作
第10章 光电技术应用 10章 （下）
主讲：扬州职业大学 电子工程系 贾湛
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光电技术在日常生活中的应用
---红外测距传感器 家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦--自动感应灯：亮度检测-----光敏电阻 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、 ---热敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换-----驻极电容传感器 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、 ---光敏二极管 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD ---面阵 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD ---线阵 办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、 ---光敏二极管 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 医疗卫生： 数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 医疗卫生： ---热敏电阻 --电子血压计： 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
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大气窗口
大气中的水蒸气、二氧化碳等对某些红外辐射波段不 吸收或极少吸收，有利于能量进行传输从而能被红外测 温仪探测到.这样的特殊红外波段即为所谓“大气窗口”。
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红外线辐射温度计外形激光仅用 于瞄准来自20122012-3-8
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红外线辐射温度计 在非接触体温测量中的应用
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部分辐射光电高温计
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光电比色温度计原理
对应于黑体， 则有维恩公式 可推得：
对于非黑体来说，根 据两个辐射强度的比 值所求得是所谓的比 色温度Tc。比色温度 Tc和实际温度T关系：
式中，ελ1和ελ2是物体的黑度系数，对于灰体来说， ελ1≈ελ2≈1，即比色温度与真实温度是一致的。
耳温仪
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红外线辐射温度计在非 接触温度测量中的应用
集成IC 集成 温度测量
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利用红色激光瞄准被测 冷藏牛奶和面食） 物（冷藏牛奶和面食）
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温度 采集 系统
利用红色激光瞄 准被测物（ 准被测物（电控 柜、天花板内的 布线层） 布线层）
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热释电传感器应用
热释电元件在红外线检测中得到广泛的应用。 热释电元件在红外线检测中得到广泛的应用。它可用于 能产生远红外辐射的人体检测，如防盗门、 能产生远红外辐射的人体检测，如防盗门、宾馆大厅自 动门、自动灯的控制等。 动门、自动灯的控制等。
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反射式烟雾报警器
在没有烟雾 时，由于红外对 管相互垂直， 管相互垂直，烟 雾室内又涂有黑 色吸光材料， 色吸光材料，所 以红外LED发出 以红外 发出 的红外光无法到 达红外光敏三极 管。 当烟雾进入烟雾室后， 当烟雾进入烟雾室后，烟雾的固体粒子对红外光产生漫 反射（图中只画出几个微粒的反射示意）， ），使部分红外光到 反射（图中只画出几个微粒的反射示意），使部分红外光到 达光敏三极管，有光电流输出。 达光敏三极管，有光电流输出。
光电池 （外加柔光罩） 外加柔光罩）
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报警 烟雾报警器外形
烟雾报警器资 （参考南京千里通公司 无线烟雾报警器资 参考南京千里通公司 无线烟雾报警器 料）
无烟雾时，光敏元件接 无烟雾时， 收到LED发射的恒定红 收到LED发射的恒定红 外光。而在火灾发生时， 外光。而在火灾发生时， 烟雾进入检测室， 烟雾进入检测室，遮挡 了部分红外光， 了部分红外光，使光敏 三极管的输出信号减弱， 三极管的输出信号减弱， 经阀值判断电路后， 经阀值判断电路后，发 出报警信号。 出报警信号。
热释电元件外形
菲涅尔透镜外形
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菲涅尔透镜
PIR （被动红外线探测 器）广泛的用在警报器 上。PIR上都有个塑料的 小帽子，这就是菲涅尔 透镜。小帽子的内部都 刻上了齿纹。可以达到 对指定光谱范围的光带 通(反射或者折射)的作用. 这种菲涅尔透镜可以将 入射光的频率峰值限制 到10微米左右（人体红 外线辐射的峰值）。成 本相当的低。
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比色式温度传感器
比色式温度传感器采用比色式（双波段）测 比色式温度传感器采用比色式（双波段） 温原理实现对被测目标的非接触测温， 温原理实现对被测目标的非接触测温，用户 不需知道物质的发射率。它抗烟雾、 不需知道物质的发射率。它抗烟雾、水蒸气 和灰尘能力较强，不受窗口玻璃影响， 和灰尘能力较强，不受窗口玻璃影响，能瞄 测量小目标，可不考虑距离系数， 准 ,测量小目标，可不考虑距离系数，可以不 完全被目标充满，不需调焦就可准确测量。 完全被目标充满，不需调焦就可准确测量。 比色温度计适于环境条件恶劣的工业现场中使用， 烟雾、 比色温度计适于环境条件恶劣的工业现场中使用，如 :烟雾、 烟雾 水蒸气、灰尘比较严重的钢铁、焦化和炉窑等应用现场。 水蒸气、灰尘比较严重的钢铁、焦化和炉窑等应用现场。
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菲涅尔透镜作用： ①聚焦作用，即将热释红外信 号折射（反射）在PIR上，② 将探测区域内分为若干个明暗 区，使进入探测区域的移动物 体能以温度变化的形式在PIR 上产生变化热释红外信号。
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热释电报警器
设定按钮
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高分贝喇叭