輻射式溫度傳感器測溫原理及測溫方法

自然界中任何物體只要其溫度在絕對零點(diǎn)以上，就會(huì )不斷地向周?chē)臻g輻射能量。溫度越高，輻射能量就越多。任何物體又都能對輻射能量進(jìn)行吸收、透射或反射。掌握了這里面的對應關(guān)系，就可以知道物體的溫度，輻射式溫度器就是基于這一原理研制而成的。

輻射式溫度傳感器利用一定溫度物體的熱輻射原理制成的，輻射能隨物體溫度的變化而變化。在應用輻射式溫度傳感器檢測溫度時(shí)，只需把傳感器對準被測物體，不必與被測物體直接接觸，屬于非接觸測溫。它不會(huì )破壞被測對象的溫度場(chǎng)，可測量運動(dòng)物體的溫度和小的被測對象的溫度；傳感器或熱輻射能探測器不必達到與被測對象同樣的溫度，測溫上限不受傳感器材料熔點(diǎn)的限制；屬于被動(dòng)式溫度測量（即無(wú)須電源）；檢測時(shí)傳感器不必和被測對象達到熱平衡，響應時(shí)間短，檢測速度快，適于快速測溫。

輻射式溫度傳感器測溫方法主要有以下三種：

一、比色測溫法

比色溫度的定義是:黑體在波長(cháng)λ1和λ2下的光譜輻射能量之比等于被測體在這兩個(gè)波長(cháng)下的光譜輻射能量之比，此時(shí)黑體的溫度稱(chēng)為被測體的比色溫度。

二、亮度測溫法

亮度溫度的定義是:某一被測體在溫度為T(mén)、波長(cháng)為入時(shí)的光譜輻射能量，等于黑體在同一波長(cháng)下的光譜輻射能量。此時(shí)黑體的溫度稱(chēng)為該物體在該波長(cháng)下的亮度溫度。

三、全輻射測溫法

全輻射測溫的理論依據是斯忒藩一玻耳茲曼定律。全輻射溫度的定義是：當某一被測體的全波長(cháng)范圍的輻射總能量與黑體的全波長(cháng)范圍的輻射總能量相等時(shí)，黑體的溫度Tb就稱(chēng)為該被測體的全輻射溫度。

上述輻射式溫度傳感器三種測溫方法中，比色測溫與亮度測溫都具有較高的精度。比色測溫的抗干擾能力強，在一定程度上可以消除電源電壓的影響和背景雜散光的影響等。全輻射測溫容易受背景干擾。

輻射式溫度傳感器可測量高達2500攝氏度的溫度，這是接觸式溫度傳感器所無(wú)法比擬的，在很多溫度測量場(chǎng)合也是唯一的一種測量方法。關(guān)于輻射式溫度傳感器的研究，重點(diǎn)要放在測量的精確性和穩定性方面，將周?chē)h(huán)境對測量的影響降到最低。