Теоријски принцип и примена инфрацрвених термометара
У природи, када је температура објекта изнад апсолутне нуле, он непрекидно емитује електромагнетне таласе у околину услед унутрашњег топлотног кретања. Ови таласи укључују инфрацрвено зрачење у опсегу таласних дужина од 0,75 µм до 100 µм. Карактеристично својство је да, на датој температури и таласној дужини, енергија зрачења коју емитује објекат достиже максимум. Таква идеална супстанца се назива црно тело, са емисивношћу постављеном на 1. Све друге супстанце, са емисивношћу мањом од 1, називају се сивим телом.
Спектрална снага зрачења П(λ,Т) црног тела прати Планков закон као функцију апсолутне температуре Т. Овај закон описује снагу зрачења по јединици површине црног тела на таласној дужини λ и апсолутној температури Т.
Како температура расте, енергија зрачења објекта постаје јача. Ово је основа теорије инфрацрвеног зрачења и основа дизајна једнопојасних инфрацрвених термометара.
Како температура расте, врх зрачења се помера ка краћим таласним дужинама (лево), поштујући Бечев закон о померању: вршна таласна дужина је обрнуто пропорционална апсолутној температури Т. Испрекидана линија представља локус ових вршних вредности. Овај однос објашњава зашто високотемпературни термометри углавном раде на кратким таласним дужинама, док нискотемпературни термометри користе дуже таласне дужине.
Брзина промене енергије зрачења у односу на температуру већа је на краћим таласним дужинама него на дужим. Другим речима, термометри који раде на краћим таласним дужинама имају већи однос сигнал-шум (већу осетљивост) и јаче перформансе против сметњи. У идеалном случају, термометри би требало да буду дизајнирани да раде близу вршне таласне дужине, посебно за нискотемпературне и мале мете, где је овај фактор посебно критичан.
Други део
Инфрацрвени термометар се састоји од оптичког система, фотоелектричног детектора, појачивача сигнала, кола за обраду сигнала и излазног модула за приказ. Зрачење из мерног објекта и референтног извора се модулира модулатором, а затим улази у инфрацрвени детектор. Разлика између два сигнала се појачава инверзним појачалом да контролише температуру и референтни извор који користи радијацију. мерног објекта.На дисплеју се тада приказује температура осветљења мереног објекта.
