紅外溫度傳感器原理及應用
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紅外溫度傳感器原理及應用,傳感器的應用非常廣泛,它具有一定的轉換能量的作用,在各行各業我們其實都能看到傳感器的身影,那麼下面爲大家分享紅外溫度傳感器原理及應用。
紅外溫度傳感器,在自然界中,當物體的溫度高於絕對零度時,由於它內部熱運動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波,其中就包含了波段位於0.75~100μm的紅外線,紅外溫度傳感器就是利用這一原理製作而成的。
溫度是度量物體冷熱程度的一個物理量,是工業生產中很普遍、很重要的一個熱工參數,許多生產工藝過程均要求對溫度進行監視和控制,特別是在化工、食品等行業生產過程中,溫度的測量和控制直接影響到產品的質量和性能。
紅外線:
紅外線是一種人眼看不見的光線,但事實上它和其它任何光線一樣,也是一種客觀存在的物質。任何物體只要它的溫度高於熱力學零度,就會有紅外線向周圍輻射。紅外線是位於可見光中紅色光以外的光線,故稱紅外線。它的波長範圍大致在0.75~100μm的頻譜範圍之內。
紅外輻射:
紅外輻射的物理本質是熱輻射。物體的溫度越高,輻射出來的紅外線越多,紅外輻射的能量就越強。研究發現,太陽光譜的各種單色光的熱效應從紫色光到紅色光是逐漸增大的,而且zui大的熱效應出現在紅外輻射的頻率範圍之內,因此人們又將紅外輻射稱爲熱輻射或者熱射線。
傳感原理:
熱傳感器是利用輻射熱效應,使探測器件接收輻射能後引起溫度升高,進而使傳感器中一欄與溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數情況下是通過賽貝克效應來探測輻射的,當器件接收輻射後,引起一非電量的物理變化,也可通過適當變化變爲電量後進行測量。
紅外溫度傳感器應用
非接觸式溫度測量
紅外輻射探測
移動物體溫度測量
連續溫度控制
熱預警系統
氣溫控制
醫療器械
長距離測量
紅外溫度傳感器在智能空調上的應用
舒適的生活環境是我們大家共同追求的,隨着電子技術的發展,科技已經改變了我們周圍的生活,科技化智能化的家居生活將成爲可能。空調作爲重要的家電產品,其創新發展技術也在不斷進步,新型的智能空調運用多種傳感器技術以及新型科技技術,實現了空調健康舒適、節能環保的智能化目標。
紅外溫度傳感器在智能空調上的應用
傳統的`空調出風量和出風的位置是固定不變的,人們在房間的時候,空調的出風大小是不會改變的,這樣只能固定的出風,不僅滿足不了人們的需求,而且浪費電量,新型的智能傳感器安裝了利用紅外傳感器設計的動感儀,紅外溫度傳感器感應人體活動量,按需分配風量。
讓不同的人各有舒適,空調上的動感儀可以對室內空間進行5區域的劃分,並實時監控5個區域,並在140度的大範圍實時監測和敏銳感知人體活動量並進行分區差異化按需送風,以此適應不同家庭成員的個性化使用需求,進而提高空調房間的整體舒適性。
智能空調的動感儀由三組不同角度的紅外溫度感應器構成,每組動感儀有2個感應頭,共有6個感應頭對出風口進行智能調節風量及風向,自動識別人體位置和活動量,不斷更新採集數據,智能分析數據,根據不同的人體活動量進行差異化送風,讓不同活動量的人都感覺舒適,並且減少了達到人感所需溫度的時間。
1、紅外線溫度計的原理
紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。在光學系統視場內的目標紅外輻射能量被彙集,視場的大小根據測溫儀的光學零件及其位置確定。
紅外能量在光電探測器上聚焦而且轉變爲相應的電信號。這個信號會經過放大器和信號處理電路,而且按照儀器內療的算法和目標發射率校正後轉變成被測量目標的溫度值。另外還要考慮到目標和測溫儀所處的環境條件,如溫度、污染、污染和干擾等因素對性能指標的影響以及修正方法。
① 1800年人類發現紅外線輻射,第二次大戰之後,應用紅外線與表面溫度的關係製成溫度計的研究和商品,大量涌現
②紅外線溫度計,根據物體所發射出來的紅外線測溫;
紅外線溫度計測溫時不發射紅外線
③所有物體在絕對溫度(-273℃)以上皆會發射紅外線
④每種物體之紅外線輻射率ε(emissivity)皆不同,使用紅外線溫度計量測溫度時必須設定輻射率,藉以換算成正確溫度值
⑤ 紅外線溫度計可藉由吸收計算紅外線量,通過望遠鏡遠端遙測溫度,一般商業化機型,可遙測數百公尺外之電線接頭溫度
2、紅外線溫度計應用範例
①防疫
快速篩檢羣衆中溫度異常者;快速篩檢動物、家畜中溫度異常者;這一點在今年的疫情中已經有所表現。
②農牧/農產
冷凍食品的保存溫度量測;腐爛發酵食品或水果的檢出;家畜寵物健康溫度管理
③建築
確認牆壁、門窗的隔熱效果;確認冷氣、空調空氣循環是否均勻;查驗斷路器、電線、插座是否超載
④偵探
確認短時間內,是否有人用過:電器、電話、電腦、汽機車。
⑤汽機車安全檢查
快速檢查輪胎溫度是否異常,以便進行充氣或洩壓。
檢查不工作的火星塞,熄火的汽缸還有燃料噴頭的溫度。
診斷車輛冷卻系統並且找到冷煤洩漏點。
檢測電氣接點或者保險絲是否有異常。
3、紅外線額溫槍優缺點
紅外線溫度計量測時易受到外在光線及輻射干擾,譬如說以耳溫槍當作額溫槍使用時,因爲有其他外在之光源及輻射干擾,會造成精密度下降之現象
紅外線額溫槍優點:
①快速測溫:免除更換保護套,操作迅速
②免接觸,避免了被測者不適,免除感染機會
③免除耗材成本,不需要加套保護套測溫,無耗材
④可快速篩檢羣體中溫度異常之個人,再用耳溫槍確認其真實體溫,節約測量耗時,節省成本
紅外線額溫槍的缺點:
①易受到外在光線及輻射干擾
②體外溫度易受環境溫度影響,跟體內實際溫度有所差距,(例如:位於冷藏室工作之人員,其額溫一定偏低)
③化妝品及膚色,因爲紅外線輻射率不同,會影響顯示溫度精度
最後分享一下哪些物質是適合紅外線溫度計測量的以及哪些是不適合用紅外線溫度計進行測量的。
①下列物質有較高的發射率,且很適合紅外的溫度計測量:
衣物、塑膠、玻璃、陶器、皮膚、水及水溶液、牛奶、樹木、植物、土壤
②下列物質有較低的發射率特性,不適合紅外溫度計測量:
黃金、鋁、任何發光物體
③具有鏡面反光效果之材質不易以紅外線方式量測,(例如:不鏽鋼、鋁合金…等)
解決方法:量測會反光之物件,可在物體表面以不反光之黑色漆噴塗
紅外測溫的原理是什麼
通過紅外熱成像技術以及人臉識別技術疊加,實現溫感攝像頭系統結合了人臉識別和熱成像體溫檢測功能採集相關信息,實現身份信息與體溫匹配。同時自動排除干擾人體測溫的因素,只針對人臉額部測溫,做到人臉和溫度即時可見。
紅外測溫儀是一種非接觸式測溫儀表,該儀表通過接收測量被測物輻射的紅外光線來確定被 測物的溫度,具有精度高、響應速度快、操作方便、使用壽命長等特點。非常適用與於運動物 體和熱電偶無法測量的場所測溫。 紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。
光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學零件及其位置確定。紅外能量聚焦在光電探測器上並轉變爲相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路,並按照儀器內療的算法和目標發射率校正後轉變爲被測目標的溫度值。
紅外輻射測溫儀的標定:
紅外測溫儀必須經過標定才能使它正確地顯示出被測目標的溫度。如果所用的測溫儀在使用中出現測溫超差,則需退回廠家或維修中心重新標定。
紅外輻射測溫儀信號處理功能:
測量離散過程(如零件生產)和連續過程不同,要求紅外測溫儀有信號處理功能(如峯值保持、谷值保持、平均值)。如測溫傳送帶上的玻璃時,就要用峯值保持,其溫度的輸出信號傳送至控制器內。
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