文档介绍：OTP-538红外测温系统
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1. 红外测温原理；
2. 红外测温系统传感器opt-538u介绍；
3. 红外测温系统的放大电路分析
本章学****重点。
式中， 为被物体吸收的辐通量； 为照射到物体单位面积上的辐通量。
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基尔霍夫定律
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基尔霍夫证明了：
辐射出射度：从辐射源表面单位面积发射出的辐通量，某一特定波长的辐射出射度称为单色辐射出射度。
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基尔霍夫定律：在同样的温度下，各种不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。
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结论：
则：物体的光谱发射率等于其光谱吸收率。
吸收辐射能力强的物体，受热后向外辐射的能力也强；
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(二)斯忒潘—玻耳兹曼定律 物体辐射出射度与温度间的关系
温度为T的绝对黑体，单位面积元在半球方向上所发射的全部波长的辐射出射度 与温度T的四次方成正比。
辐射式温度计测温的理论根据。
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（三）普朗克定律（单色辐射强度定律）
式中，
c―光速；
h―普朗克常数，×10-34J·s；
k―波尔兹曼常数，×10-23J/K；
C1―第一辐射常数，×10-16W·m2；
C2―第二辐射常数，×10-12m·K；
T―绝对温度。
温度为T的单位面积元的绝对黑体，在半球面方向所辐射的波长为λ的辐射出射度为
描述辐射能量在各波长上的分布关系
也可以用辐射亮度来表示：
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（四）维恩位移定律 最大辐射波长与温度的关系
热辐射光谱中包含着各种波长，从实验可知，物体峰值辐射波长 与物体自身的绝对温度T成以下关系
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温度升高：
单色辐射强度随温度升高而增加；
总辐射能量增加；
峰值波长减小。
每一条曲线下的面积表示该温度下物体辐射能量的总和，与温度的四次方成正比。
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从图9-11 曲线中可以看出:
(1) 随着温度升高,辐射能量增加,这是红外辐射理
论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。
(2) 随着温度升高,辐射峰值波长向短波方向移动,
其规律符合维恩位移定律,即: T·λm = 2897. 8 (μm·K) ,
其中T 为热力学温度,λm 为峰值响应波长。这个公式
告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温
仪多工作在长波处。
(3) 辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,
即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高) ,抗干
扰性强。测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是
低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。
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红外测温仪的性能特点及分类
红外测温仪的种类很多,可分为便携式、在线式、扫
描式,并有光纤、双色等测温仪。
便携式(手持式) :体积小、重量轻、电池供电,适合
随身携带,可随时进行温度的检测和记录,有光学瞄准
或激光瞄准装置,操作非常简单,只需轻轻一扣扳机,就
能进行测量。美国Raytek 公司最新推出的MX 系列,
可将被面积用环形激光显示出来,更为直观、方便。
在线式(固定式) :固定安装在工业现场,可以24 小
时连续监测,和计算机相连,闭环控制,打印输出。加装
保护及风冷、水冷装置,可以在恶劣环境及315 ℃的高
温下工作。
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扫描式:即行扫描测温仪,用于测量90 度视场内一条线的温度分布,每行可测256 个点,利用软件,在监视器上形成目标的热图像,它能更直观、更清晰、更快捷地进行温度监测,尤其适用于传送带、旋转窑、滚筒等连续运动的目标。
光纤式:由于光纤直径小、可弯曲,适合在狭小、弯
曲的通道及环境温度很高的恶劣环境中进行测量。
双色(比色) 测温仪:利用两个很窄的相近波段测量
同一物体,取较短波段信号与较长波段信号的比值,这
个比值随温度的升高而加大,这种根据比值测温的测温
仪叫比色测温仪或双色测温仪。由于这两个波段靠得
非常近,当被测物在这个很窄的波长内,发射率没有变
化时,则发射率和气氛吸收对两个信号的衰减相同,不
会影响比值。所以,双色测温仪抗干扰能力强,对发射
率、烟雾、灰尘、水气不敏感,可以测量部分被遮挡的目标,测量感应线圈缝隙内加热工件的温度,更显其卓越
性能。