红外线测温技术简介

                                                                                郑松青

工业上，我们较熟悉的温度测量主要有以下几种接触性测量方法：

1、热电阻(RTD)：RTD导线为纯材料，通常为铂、镍或铜，常见的型号有Pt100、Pt500、Pt1000、Cu50、Cu100等。

2、热电偶(TU)：因使用不同的金属材料，热电偶有多种类型，使用最广泛的是K、E、N型热电偶。

3、热敏电阻：又分为负温度系数 (NTC) 热敏电阻、正温度系数 (PTC) 热敏电阻，如NTC-MF52AT10K。

4、基于半导体的集成电路 (IC)：又分为模拟输出温度传感器、数字输出温度传感器，如DS18B20。

根据现场工况、温度范围，测量精度选择不同的测量方法。这些接触式的测温方法都需要把温度传感器插入到被测介质中去测量温度。这种接触式测量常常可以得到较高的测量精度，但它也带来一些明显缺点，那就是响应速度较慢，且传感器易受被测介质的腐蚀。下面两图展示了热电阻(PT1000)测温时，温升与温降时热电阻阻值的变化曲线。从曲线上很明显的就能看出，热电阻测温时有明显的滞后性，特别是在温度下降时有超过10分钟以上的滞后。

为了克服接触式测温响应速度慢的缺点，现在就来简单介绍一下红外线测温。红外线测温是一种非接触式的测温方法，它具有的响应速度快的这个特点，正好是工业温度测量很好的一个补充，在某些需要根据介质温度变化来快速调控的现场尤为适合。

红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。红外线的波长在0.76～1000μm之间，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。温度越高，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大；反之，辐射的能量愈小。通过红外探测感应元件将物体辐射的能量信号接收并转换成电信号，然后对这个微弱的电信号进行滤波、放大、校准等处理后就能输出与物体辐射能量相对应的温度值。

红外温度感应芯片常用的有MLX90614，它在TO-39封装里同时集成了红外热电堆感应器和信号调节芯片，内部还集成了低噪声放大器、17位模数转换器和强大的数字信号处理单元，非常适合用来做红外测温设备的感应芯片。

红外线测温技术是一种基于物体发射和吸收红外辐射能量的非接触式温度测量方法。它能通过感应元件接收物体发射的红外辐射能量，并经过信号处理和算法来计算物体的表面温度。红外线测温技术广泛应用于工业、医疗、消防、电力等领域，以实现温度监测、故障诊断、流行病筛查、消防安全等目的。该技术具有非接触、快速、准确等优点，为各行各业提供了一种有效便捷有效的测量解决方案。