Принцип рада и конфигурација система инфрацрвених термометара
Инфрацрвени термометри се састоје од оптичког система, фотоелектричног детектора, појачивача сигнала, јединице за обраду сигнала, дисплеја и излазног модула. Оптички систем прикупља инфрацрвену енергију зрачења мете у свом видном пољу. Величина видног поља је одређена оптичким компонентама термометра и њиховим распоредом. Инфрацрвена енергија се фокусира на фотоелектрични детектор и претвара у одговарајући електрични сигнал. Сигнал пролази кроз појачало и коло за обраду сигнала. Након израчунавања помоћу уграђеног алгоритма инструмента и корекције на основу циљне емисивности, сигнал се претвара у температурну вредност мереног циља.
У природи, сви објекти са температуром изнад апсолутне нуле непрекидно емитују енергију инфрацрвеног зрачења у околни простор. Величина инфрацрвене енергије зрачења објекта и његова дистрибуција таласних дужина уско су повезани са температуром његове површине. Дакле, мерење инфрацрвене енергије коју зрачи сам објекат омогућава тачно одређивање температуре његове површине. Ово чини објективну основу термометрије инфрацрвеног зрачења.
Црно тело је идеализовани радијатор. Он апсорбује енергију зрачења свих таласних дужина без рефлексије или преноса енергије, а његова површинска емисивност је једнака 1. Међутим, готово ниједан прави објекат у природи није црно тело. Да би се разумео и добио закон расподеле инфрацрвеног зрачења, мора се изабрати одговарајући модел за теоријско истраживање. Ово је квантизовани осцилаторни модел зрачења шупљине који је предложио Планк, из којег је изведен Планков закон зрачења црног тела, који описује спектралну ексистенцију зрачења црног тела као функцију таласне дужине. Он служи као полазна тачка за све теорије инфрацрвеног зрачења и познат је као закон о зрачењу црног тела.
Количина зрачења свих стварних објеката зависи не само од таласне дужине зрачења и температуре објекта, већ и од врсте материјала, начина припреме, термичког процеса, стања површине и услова околине. Стога, да би се закон о зрачењу црног тела применио на све стварне објекте, мора се увести пропорционални коефицијент везан за својства материјала и површинске услове, односно емисивност. Овај коефицијент показује колико је топлотно зрачење стварног објекта приближно оном црног тела, у распону између 0 и мање од 1. Према законима зрачења, када је емисиона моћ материјала позната, могу се одредити његове карактеристике инфрацрвеног зрачења. Главни фактори који утичу на емисивност укључују тип материјала, храпавост површине, физичко-хемијску структуру и дебљину материјала.
