2023/2/61.引言2.紅外測溫儀測溫原理介紹3.紅外測溫儀的工作原理4.紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)5.紅外測溫儀的電路設(shè)計(jì)6.總結(jié)致謝2023/2/61.引言溫度是工業(yè)生產(chǎn)中很普遍、很重要的一個(gè)熱工參數(shù)，許多生產(chǎn)工藝過程均要求對溫度進(jìn)行監(jiān)視和控制，特別是在化工、食品等行業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的測量和控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的接觸式測溫儀表如熱電偶、熱電阻等，因要與被測物質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換，需經(jīng)過一定的時(shí)間后才能達(dá)到熱平衡，存在著測溫的延遲現(xiàn)象，故在使用過程中存在一定的使用局限。紅外測溫儀屬于非接觸的實(shí)時(shí)測溫裝置。2023/2/62.紅外測溫儀的原理一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。2023/2/6

3.紅外測溫儀工作原理

工作原理為輻射體發(fā)出的紅外輻射，進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)制器把紅外輻射調(diào)制成交變輻射，由探測器轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過放大器和信號(hào)處理電路，并按照儀器內(nèi)的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值，并顯示在液晶屏上。2023/2/64.紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)由菲涅爾光學(xué)透鏡和濾光片組成。將該光學(xué)透鏡置于紅外熱釋電傳感器上。菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當(dāng)被測物從透鏡前經(jīng)過時(shí)，發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入，從而強(qiáng)其能量幅度。

2023/2/6熱釋電探測器

熱釋電紅外探測器的結(jié)構(gòu)通常由熱釋電晶體、氧化膜、濾光鏡片、結(jié)型場效應(yīng)管FET和電阻等部分組成。當(dāng)交變的紅外線照射到晶體表面時(shí)，晶體溫度迅速變化，這時(shí)才發(fā)生電荷的變化，從而形成一個(gè)明顯的外電場，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。采用雙探測元熱釋電紅外傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。該傳感器將兩個(gè)特性相同的熱釋電晶體逆向串聯(lián)，用來防止其他紅外光引起傳感器誤動(dòng)作。另外，當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)，兩個(gè)晶體的參數(shù)會(huì)同時(shí)發(fā)生變化，這樣可以相互抵消，避免出現(xiàn)檢測誤差。該傳感器使用時(shí)，D端（漏極）接電源正極，G端（柵極）接電源負(fù)極，s端（源極）為信號(hào)輸出。2023/2/6

測量電路D、S、E端分別對應(yīng)了熱釋電探測器的D、S、G，其中D為場效應(yīng)管漏極接+12V的電源，S為經(jīng)過熱釋電探測器轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)輸出，E為場效應(yīng)管的負(fù)極接地。由S端輸入的信號(hào)經(jīng)過A1放大電路，A2濾波電路，A3積分電路，通過輸出端口輸入后續(xù)的積分顯示電路。2023/2/6積分顯示電路顯示部分由多位液晶顯示驅(qū)動(dòng)器ICL7106和標(biāo)準(zhǔn)段式液晶顯示屏EDS801及其他一些元器件組成。經(jīng)過測量電路處理過的信號(hào)，經(jīng)過輸入端口進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路，ICL7106進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再與標(biāo)準(zhǔn)段的EDS801顯示屏顯示出被測物的溫度。2023/2/6電源電路該系統(tǒng)電源電路如圖所示。該系統(tǒng)采用12V直流電源供電。將