一、紅外測溫儀(紅外測溫模塊):
紅外測溫儀(模塊)具有無接觸、溫區(qū)寬、響應(yīng)速度快等特點,近年來隨著器件和電路技術(shù)的發(fā)展有了較多的應(yīng)用。本文對紅外測溫儀的原理、特點、組成、功能及配置介紹如下:
一、原理及特點:物體在**零度(0°K)以上,都有相應(yīng)于溫度的能量輻射,其輻射強度隨溫度升高而加大,輻射峰波長向短波方向偏移。從**黑體表面輻射的全部能量與其表面溫度T的四次方成正比,檢測出輻射能量即可求出溫度。當(dāng)溫度在幾百至幾千度時,輻射光譜主要在紅外波段。因此,檢測特定紅外波段的輻射能量,可得到物體的溫度。利用這一原理制成的儀表即是輻射紅外測溫儀。
隨著器件技術(shù)和電路特別是計算機技術(shù)的發(fā)展,近年來紅外技術(shù)應(yīng)用越來越廣。使用紅外測溫的主要特點是:
1.非接觸式測量,可遠(yuǎn)離目標(biāo)幾十米,特別適應(yīng)移動、旋轉(zhuǎn)物體、帶電物體及其它無法直接接觸、不便引線的物體溫度檢測;
2.響應(yīng)速度快,響應(yīng)時間可達(dá)0.01秒;
3.測溫范圍寬,*高可達(dá)2800℃;
4.測量時不影響被測物的溫度,不破壞溫度場的分布;
5.可提供多種顯示、輸出及控制功能、多種結(jié)構(gòu)以適應(yīng)不同要求;
6.技術(shù)復(fù)雜系數(shù)大,環(huán)境有一定影響。
由于紅外測溫的以上特點,使其在冶金、機械、建材及其它需要測量溫度的行業(yè)及場合特別適用。
二、儀表組成:
紅外測溫儀和其它儀表一樣,通常由傳感器→變換處理電路→顯示控制等部分組成。為了增加儀表靈敏度,紅外測溫儀還加有光學(xué)部分以加大信號幅度。如果用一個傳感器檢測一條線或一個面,還配有小車、云臺及位置檢測裝置,成為典型的光機電一體化儀表。近年來,也采用計算機技術(shù)增強其檢測、處理、控制功能,同時提高可靠性,體積更小,更具靈活性。
1、傳感器(探頭) 傳感器完成將光輻射轉(zhuǎn)換為電信號的功能,它是由于紅外線照射導(dǎo)致元件溫度變化,以電壓或電流形式取出其電荷量變化的敏感器件。作為傳感器,一般希望對紅外線輸入產(chǎn)生的信號靈敏度高、速度快,重復(fù)性(穩(wěn)定性)要好,參數(shù)一致性好,輸出信號與后級電路便于聯(lián)接。目前部分傳感器已在內(nèi)部裝有FET,輸出阻抗可小于1KΩ。
光學(xué)部分通常加在傳感器前面。檢測線、面的系統(tǒng)要有相應(yīng)的位置傳感器及機械部分配合工作。
2、變換處理電路 該單元將傳感器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大、線性化、補償、輻射率調(diào)節(jié)、峰值保持等處理后,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(0~5V、1~5V、0~10mA、4~20mA、RS232/485串行數(shù)據(jù))輸出。本部分電路是否先進(jìn)可靠,很大程度決定儀表性能。目前,變換處理電路可分為兩類:一是采用多段折線擬合方式,折線越多越逼近實際輸出;一是采用計算機技術(shù)計算或查表變換,其精度可以很高,可逼近幾度甚至一度。
3、顯示及控制 通過二次儀表重現(xiàn)被測物體的溫度值,可采用指針式、數(shù)字式表頭和液晶屏、CRT顯示器等來實現(xiàn)。線掃描檢測的儀表中還要顯示被測目標(biāo)位置或給出溫度曲線,展開面檢測的儀表*好形成圖象顯示。