红外测温枪是怎么测温的
为什么叫红外测温?红外就是红外线,自然界所有的物体,无时无刻不在向外发出辐射能量,这些能量以电磁波的形式存在。平时所说的热量,或者热源,其实可以理解为电磁波的发射源。
电磁波根据波长的不同,分成多个种类,人眼能看到的光线波长范围是320nm-760nm。与手机类似,人体也是向外发射电磁波的,体温不同发射的波长、强度也不相同。所以可以通过测量这些电磁波,来检测人体的温度。
红外线的波长是760nm-1mm,红外测温枪接收到人体辐射出的红外线,通过长、强度与温度的关系,就可以得到人体的温度。这个关系就是所谓的普朗克黑体辐射定律。自然界物体辐射出的电磁波,根据普朗克黑体辐射定律,温度越高,它的峰值波长就越短。
所以,探测人体发出的红外线的波长和强度,就可以计算出温度,这就是红外测温枪的基本原理,那怎么探测波长和强度呢?
这就需要一个关键零件,光电探测器,就是将光信号(强度+波长)变成电信号的零件,是非接触式测温仪器的关键零件。
物体中的电子处在不同的能级上,有的处于高能级,有的处于低能级,它们之间可以相互变化,这个过程叫跃迁。电子从高能级跃迁到低能级,就会发光,比如LED 灯就是这么工作的;电子从低能级跃迁到高能级,就会吸收光,光电探测器就是这么工作的。
电子跑到高能级之后,用金属把它引出去就是电流了,测电流就简单多了,通过电流大小就能知道入射红外线的强度和波长了。得到电流之后,再通过黑体辐射定律就算出温度,这个计算过程对工程师来说不难,加个小芯片就行了。
(摘自《红外测温枪是怎么测温的》)
【链接一】由于人体的额头温度相对稳定,因此额头就作为检测区域进行测量,而额头温度并非人体实际温度。大量的临床试验发现额头温度和人体实际温度间存在一定关系,在软件中补偿修的温度是人体实际温度。
人的额头温度和人体实际温度之间的关系
额头温度(℃) |
34.0 |
35.0 |
35.6 |
35.8 |
36.0 |
36.2 |
36.4 |
37.0 |
人体实际体温(℃) |
36.2 |
37.0 |
37.5 |
37.7 |
37.8 |
38.0 |
38.1 |
38.5 |
(选自《基于热像测温原理的体温筛检关键技术的研究》)
【链接二】有多个因素影响测温的准确度。其一,污染因素,由于信息是通过电磁辐射(光)传导的,这不可避免的会受到烟尘和水蒸气等外界因素的影响;其二,机器入射口处的透镜污染也是干扰项的一环。其三,机器精度,因为成本原因,我们平时所用的测温枪大多没有用更精确的双色测温法技术,内部元件的精细度也参差不齐;再有就是使用时的测温仪与额头距离误差导致的数值波动了,最理想的情况是距离额头大概5cm至8cm。
(摘自搜狐网)