红外线测温仪发展与测温原理

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发表时间:2020-03-12 16:30作者:kdacctv

如今的疫情期间用的最多的就不单单是消毒液、酒精、口罩,红外线测温仪(体温枪)应用也是非常的多。相比于传统的水银温度计,它用起来非常的方便,几秒钟就可以得出被测量者是否有发烧。在火车站、各个高速、小区卡口,它起着非常大的作用。


红外线测温的发展


两百多年前,英国物理学家F.W.赫胥尔在热的观点研究各种色光时,首次发现了红外线,自此打开了人类利用红外线的大门。


而在第二次世界大战后,美国对于红外线的应用研究非常入迷,想要把它应用到军事领域,提升自己的军事实力以及战场上的优势。他们研究了红外寻视系统,这个红外寻视系统是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描。这些扫描经过一系列仪器和信号的转换,就可以显示出目标的温度图像。这算的上是简单意义上的红外线测温仪,只不过不能显示出准确的温度。


红外线测温仪测量原理


了解原理前,先来了解其中一个理论。在自然界中,任何高于绝对零度(-273℃)的物体就存在分子和原子无规则的运动,物体都在不断地向外释放红外辐射能量。辐射能量的大小及其波长与物体表面的温度有着密切的关系,例如人体的正常温度在36~37℃之间,放射的红外波长为9~13чm。


红外线测温仪主要由显示输出电路、光学系统、光电探测器、信号放大处理放大器等部分组成,测量时对准被测物体即可实现测温。上面我们提到人体可以时刻不断地向外辐射红外能量,而红外线测温仪的光学系统可以采集这些辐射能量。


光学系统将采集到的能量聚焦送到光电探测器上转变为一系列的电信号,这些电信号经过信号处理电路内设置的算法处理,再经过显示输出电路,就可以在测温仪的LCD屏幕上显示出被测者的体温。


大概结构


这里需要说明的是,它利用的是人体自身发出的红外线,而不是体温枪自身发出的,因此它是对人体没有伤害的。而那个发出的红光,仅仅是作为瞄准用的。


这一点我们也可以这样的去理解,我们把人的眼睛比作一个测温仪的探测头,大脑比作测温仪内部信号处理电路、嘴巴比作测温仪LCD显示屏。


测量过程


桌子上放了几个不同大小的苹果,这些苹果大小代表不同的温度。人眼可以看到苹果,将看到的东西传到大脑进行处理,大脑中本身就有对大小判断的能力(也就是测温仪内部电路本身具有的功能)进而可以得出几个苹果谁大谁小,也就是温度的高低。


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