Transcript 红外线传感器
红外线传感器 作者：刘思颖 毛毅 肖璐 蒋周娜 崔龙运 导航 综述 工作原理 分类 发展趋势 典型结构 技术指标 典型实例应用 一、综述 背景知识 人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列， 依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光 的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为 0.38～0.46μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线， 比红光波长更长的光叫红外线。 最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化 学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感 器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展， 红外线传感器的应用已经非常广泛。 二、工作原理 能将红外辐射量变化转换成电量变换的装 置称为红外探测器(红外传感器)，红外探测 器是根据热电效应和光子效应制成的。前 者为热敏探测器，后者为光子探测器。从 理论上讲，热探测器对入射的各种波长的 辐射能量全部吸收，它是一种对红外光波 无选择的红外传感器。光子探测器常用的 光子效应有外光电效应、内光电效应(光生 伏特效应、光电导效应)和光电磁效应。 热敏探测器 热探测器是利用辐射热效应，使探测元件 接收到辐射能后引起温度升高，进而使探 测器中依赖于温度的性能发生变化。检测 其中某一性能的变化，便可探测出辐射。 多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。 当元件接收辐射，引起非电量的物理变化 时，可以通过适当的变换后测量相应的电 量变化。 热敏探测器种类 利用温差电动势原理的热点堆红外探测器 利用热释电效应的红外热电探测器 利用电阻率随温度变化的热敏电阻等。 红外光子探测器 红外光子探测器的工作机理是利用了红外 光子与探测器物质中的电子相互作用的原 理。在这些过程中，由于不同波长的红外 光子具有不同的光子能量，对于某一特定 的物质，存在着一个特定的红外波长，如 果红外光波长大于这一波长，光子与物质 相互作用的程度较弱，因此无法探测，这 一特定波长就叫做探测器的响应截止波长。 因此，光子探测器一般都工作在特定的波 段 目前典型的各波段探测器 近红外（0.7~1.1μm）： 硅光电二极管 （Si） 短波红外（1~3 μm）： 铟镓砷 （InGaAs ）、硫化铅探测器(PbS) 中波红外（3~5 μm）： 锑化铟（InSb ）、碲镉汞探测器（HgCdTe） 长波红外、热红外（8~14 μm）： 碲镉汞探测器（HgCdTe） 远红外（16 μm以上） ： 量子阱探测器(QWIP) 优点与缺点 优点：光子探测器的探测的基本原理属于 所谓的“量子型” ，器件对红外的敏感度 优值（称为探测率）比较高，响应速度快， 一般在微秒或纳秒的数量级 。通常被用于 需要高灵敏探测的仪器及快速测量的场合 。 缺点：光子探测器，尤其是中、长波红外 探测器，通常要求工作于深低温，所以一 般要采用制冷机或者液氮将他们的工作温 度降到零下190℃左右，这给一般应用增加 了一些麻烦。 比较 热敏探测器对红外辐射的响应时间比光电 探测器的响应时间要长得多。前者的响应 时间一般在ms以上，而后者只有ns量级。 热探测器不需要冷却，光子探测器多数要 冷却。 三、分类 按原理 按照探测的机理的不同，可以分为热探测 器和光子探测器两大类（如前文所述） 按功能 （1）辐射计，用于辐射和光谱测量 （2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外 目标，确定其空间位置并对它的运动进行 跟踪 （3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射 的分布图象 （4）红外测距和通信系统 （5）混合系统，是指以上各类系统中的两个 或者多个的组合 传感器的技术指标 量程指标：量程范围、过载能力等 灵敏度指标：灵敏度、分辨力、满量程输 出等 精度有关指标：精度、误差、线性、滞后、 重复性、灵敏度误差、稳定性 动态性能指标：固有频率、阻尼比、时间 常数、频率响应范围、频率特性、临界频 率、临界速度、稳定时间等 温度指标：工作温度范围、温度误差、温 度漂移、温度系数、热滞后等 抗冲振指标：容许各向抗冲振的频率、振 幅及加速度、冲振所引入的误差 其它环境参数：抗潮湿、抗介质腐蚀能力、 抗电磁场干扰能力等 工作寿命、平均无故障时间、保险期、疲 劳性能、绝缘电阻、耐压及抗飞弧等 使用有关指标：供电方式（直流、交流、 频率及波形等）、功率。各项分布参数值、 电压范围 与稳定度等。 外形尺寸、重量、壳体材质、结构特点等 安装方式、馈线电缆等 反射式与透射式 反射式光学系统的红外探测器一般由四面 玻璃反射镜组成，其表面镀金、铝和镍铬 等红外波段反射率很高的材料构成反射式 光学系统。为了减小像差或使用上的方便， 常另加一片次镜，使目标辐射经两次反射 聚焦到敏感元件上，敏感元件与透镜组一 体前置放大器接收热电转换、后的电信号， 并对其进行放大。 透射式红外探测器的部件用红外光学材料 做成，不同的红外光波长应选用不同的光 学材料。例如，在测量700℃以上的高温时 (多为750～3000nm范围内近红外光)，一般 用光学玻璃和石英等材料作透镜材料；测 量100～700 ℃范围的温度时(多为3～5μm 的中红外光)，多用氟化镁、氧化镁等热敏 材料；测量100 ℃以下的温度(多为5～ 14μm的中远红外光)，多采用锗、硅、硫化 锌等热做材料。 比较 除近红外光外，获取透射红外光的光学材 料一般比较困难，反射式光学系统可避免 这一困难。 典型红外传感器系统工作原理 （1）待侧目标。根据待侧目标的红外辐射 特性可进行红外系统的设定。 （2）大气衰减。待测目标的红外辐射通过 地球大气层时，由于气体分子和各种气体 以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红 外源发出的红外辐射发生衰减。 （3）光学接收器。它接收目标的部分红外 辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天 线，常用是物镜。 （4）辐射调制器。对来自待测目标的辐射 调制成交变的辐射光，提供目标方位信息， 并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘 和斩波器，它具有多种结构。 （5）红外探测器。这是红外系统的核心。 它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现 出来的物理效应探测红外辐射的传感器， 多数情况下是利用这种相互作用所呈现出 来的电学效应。此类探测器可分为光子探 测器和热敏感探测器两大类型。 （6）探测器制冷器。由于某些探测器必须 要在低温下工作，所以相应的系统必须有 制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应 时间，提高探测灵敏度。 （7）信号处理系统。将探测的信号进行放 大、滤波，并从这些信号中提取出信息。 然后将此类信息转化成为所需要的格式， 最后输送到控制设备或者显示器中。 （8）显示设备。这是红外设备的终端设备。 常用的显示器有示波器、显象管、红外感 光材料、指示仪器和记录仪等。 四、应用举例 红外线传感器常用于无接触温度测量，气 体成分分析和无损探伤，在医学、军事、 空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。 例如采用红外线传感器远距离测量人体表 面温度的热像图，可以发现温度异常的部 位，及时对疾病进行诊断治疗（见热像 仪）；利用人造卫星上的红外线传感器对 地球云层进行监视，可实现大范围的天气 预报；采用红外线传感器可检测飞机上正 在运行的发动机 的过热情况等。 优点 红外线传感器测量时不与被测物体直接接 触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高， 响应快等优点。 红外探测器的基本参数 (1)响应率 所谓红外探测器的响应率就是其输出电压与输 入的红外辐射功率之比 式中 r — 响应率(V/W)；U0 — 输出电压(V)； P — 红外辐射功率(W)。 (2) 响应波长范围 红外探测器的响应率与入射辐射的波长有一定 的关系，如右图所示。曲线①为热敏探测器的特 性。热敏红外探测器响应率r与波长λ无关。光电 探测器的分谱响应如图中曲线②所示。 λP对应响应峰值rP，rP /2于对应为截止波长λc。 (3) 噪声等效功率(NEP) 若投射到探测器上的红外辐射功率所产生的输 出电压正好等于探测器本身的噪声电压，这个辐 射功率就叫做噪声等效功率(NEP)。噪声等效功 率是一个可测量的量。 设入射辐射的功率为P，测得的输出电压为U0， 然后除去辐射源，测得探测器的噪声电压为UN， 则按比例计算，要使U0＝UN，的辐射功率为 (一)红外分析仪 红外气体分析仪 红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析。 它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同, 剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片 薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测 器的电信号“这样,就可间接测量出待分析组分的 浓度。根据红外辐射在气体中的吸收带的不同， 可以对气体成分进行分析。 H3860A型便携式红外气体分析仪 （一氧化碳或二氧化碳） 测量范围：CO： 0～50～200～500～1000PPM 0～2%～5%～25%～100% CO2：0～50～200～500～5000PPM 0～2%～ 5%～25%～100% 显示：LCD液晶显示屏 分辩率：最低0.1ppm 或0.01% 采样：内置高性能隔膜泵，流量1～1.5L/分 输出：4-20mA,0-5V或根据用户要求提供 线性误差： ≤±2%F.S 重复性误差： ≤±1%F.S 满度响应时间：微量＜50秒 常量＜15秒 水气干扰误差：≤±2% 跨度漂移: ≤±2%F.S/24小时。 使用环境： 温度0℃～40℃，湿度85%RH。 尺寸：220×110×160(mm) 重量：约3kg 红外煤气成分分析仪 测量范围：CO：0－100% C02：0－50% CH4： 0－10% H2：0－50% O2：0-25% 精度：CO/CO2/CH4：±2% H2：±3% O2： ±3%（FS） 分辨力：CO/CO2：0.1% CH4：0.01% H2： 0.1% O2：0.01% 响应时间：不大于20s 预热时间：10min 输出：线性 4-20mA或数字RS232 电源：AC 220V 重量：9Kg 外形尺寸：19寸 4U （50mm×400mm×200mm）或19寸 3U 主要特点 ◆ 自主知识产权的红外多气体同时测量以及基于 MEMS的热导TCD技术 ◆ 可测量高炉、转炉、热处理炉、煤气化过程等产 物中的CO、CO2、CH4、H2、O2等气体浓度 ◆ 集成LCD液晶（240*128）屏幕显示、键盘输入、 微型打印（选）等接口 ◆ 可内置微型采样气泵 ◆ 配备RS-232数字串行通信接口 ◆ 配套提供数据采集控制软件，构成一套自动煤气 分析系统 仪器介绍 GARBOARD-3AS红外煤气成分分析仪采用 了单光源多光束NDIR红外测量技术，同时 测量煤气中的多种气体成分。是氮肥行业 进行生产过程控制，高炉转炉煤气回收， 基于炉气分析的炼钢终点控制的有力分析 仪器。是以往煤气分析系统的更新换代产 品。 红外线气体分析器 主要特点.线性化输出数字，显示直读浓度 值。 技术参数 1.测量范围：0—100%（其它量程可任选） 2.响应时间：≤10S 重复性：0.5%F.S 3.零点漂移：≤±2%F.S/72h 4.量程漂移：≤±2%F.S/72h 5.外型尺寸：484×430×140mm（不含凸 出部分） MA30-红外水分测定仪 主要技术指标：传感器精度 1mg 测量范围 30mg 测量方法：红外线加热，失重测定 样品重量 ：max 30,5-10g 最佳 读数精度：0.01%（水分含量） 加热温度范围：℃+40-+160，℉104-320 温度增量：℃ 5， ℉ 41 称量结果显示模式 %水分 %干重 %比值 烘干后重量值g 测量精度：初始样品重量 ≧10g时:±0.2% 初始样品重量 ≧5g时：±0.05% 原理： 红外相关滤波原理，选用红外线吸收效率最高 的硒化铅探头，内置半导体致冷原件，使得探头内 温度平衡，受温度变化影响小，探头使用寿命长， 精度高，反应速度快。 附件：携带箱、校零管、说明书、充电器、内置电 池组 电源：内置高性能可充电电池组工作时间长达6小时 以上，并且可外接交流电源，工作状态时也可进行 充电 接口 RS232C-S/V24-V28 电压 115v或230v （可选）50-60赫兹 长度 283mm 宽度 217mm 高度 165mm 重量 5.5kg 标准附件 电源线 防护盘 保险管 样品碟支架 80个样品铝碟 （二）热释电红外线传感器 热释电红外传感器主要用来检测红外线的 增量,对于与背景温度高出几度的温差,将会 作出迅速的响应"因此,热释电红外传感器可 以用来检测运动的人体"当人体进入该传感 器的有效视野范围时,传感器的输出端就会 立即输出一个高电平,让执行器件作出反应。 热释电传感器的分类 热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出 现的一种新型传感器件，现在已得到越来越广泛 的应用，从原理上分析，它主要有主动式和被动 式两类。 热释电红外线传感器的工作原理 热释电红外线传感器的工作原理 热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新 型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出 人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电 压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱 动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火 报警、自动览测等。 热释电人体感应开关应用电路图 主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系 陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm 的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探 测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑 制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件 将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信 号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。 为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离， 一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透 镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分 成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜， 它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上， 这样就可以测出10~20米范围内人的行动。 菲涅尔透镜 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测 器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏 区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透 镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从 “盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的 红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其 能量幅度。 人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测 元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定 不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的 窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10-um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它 波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了 一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。 热释电传感器的相关产品 产品名称：热释电红外传感器LHI778 型 号：LHI778 品 牌：德国海曼 产品介绍：低噪音 高灵敏度 优异的共模平衡-双 元件设计 TO-5封装 典型应用：自动灯开关 产品名称：钽酸锂热释电红外传感器 钽酸锂(LiTa02)热释电红外传感器是目前国内 外探测率最高的热释红外传感器。峰值探测率 Dλp可达3×103,适用红外火焰探测。 技术指标 工作电流 11-15µA Vd5V Rd=47K 25℃ 工作电压 2.2-15V 源极电压： 0.4~0.9V VD=5V RS=47kΩ 25℃ 工作温度：-20~+70° 视角： 〉110° 中心波长：4.4μm 噪声： 〈70mv 中心频率: 1HZ带宽0.35HZ 增益75db 峰值测率 3×103 D *µp/cm · hz1/2 · w - 1 产品名称: 产品规格: LHi968、PYD1998 产品介绍: 四川火狐公司提供的热释电红外传感器在热辐 射能量发生改变时，会产生电荷变化。这个效应 被用来探测红外辐射的变化。这些热释电传感器 应用于人体移动探测器，被动红外防盗报警器， 以及自动灯开关。基于同样的原理，热释电传感 器通过红外吸收方法，应用于气体探测。 热释电红外传感器 一、特点： ·低噪声，高响应度 ·优异的共模平衡-双单元类型 ·TO-39，TO-5封装 ·各种滤波器窗口供宽带或者窄带应用 ·单通道或者双通道器件 ·双元或者四元器件应用于防盗产品 ·单元器件带热补偿 二、典型应用： ·被动红外防盗报警：Lhi968，对强烈的白光以及 电磁辐射具有优异的抗干扰性能。 ·人体移动探测： ·天花板安装人体探测 ·气体分析 ·非接触红外测量 热释红外传感器RE200B 产品型号： 产品品牌： 产品产地： 参考单价： RE200B Nicera 广东 3.65 产品说明 灵敏元面积 :2.0×1.0mm2 基片材料 : 硅基片厚度 0.5mm 工作波长 : 7-14μm 平均透过率 ＞75% 输出信号 : ＞2.5V （420°k黑体1Hz调制频率 0.3-3.0Hz 带宽72.5db增益） 噪声 : ＜200mV （mVp-p） （25℃） 平衡度 : ＜20% 工作电压 : 2.2-15V 工作电流 : 8.5-24μA （VD=10V，Rs=47kΩ， 25℃） 源极电压 0.4-1.1V （VD=10V，Rs=47kΩ，25℃） 工作温度 -20℃- +70℃ 保存温度 -35℃- +80℃ 视场 139°×126° 说明 : 该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性 探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度 变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。 使用 1、上述特性指标是在源极电阻R2=47KΩ条 件下测定的，用户使用传感器时，可根据自己的 需要调整R2的大小。 2、注意灵敏元的位置及视 场大小，以便得到最佳光学设计。 3、所有电压 信号的测量都是采用峰一峰值定标。平衡度B中 的EA和EB分别表示两个灵敏元的电压输出信号的 峰一峰值。 红外传感器的主要生产厂家及产品: 日本KDS产品PIS-209S，PIS-204S; 尼赛拉产品 RE200B，RE03B，PD632; 德国海曼产 品:LHI958，LHI1448，LHI878，LHI778 目前，市场上出现的热释电人体红外线传感器主 要有上海产的SD02、PH5324，美国 HAMAMATSU公司产P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。虽然它 们的型号不一样，但其结构、外型和电参数大致 相同，大部分可以彼此互换使用 应用 1.“有电，危险”安全警示电路 用于有电的场合， 当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提 醒人们注意安全。 2.自动门 主要用于银行、宾馆。当有人来到时， 大门自动打开，；人离开后又自动关闭。 3.红外线防盗报警器 用于银行、办公楼、家庭等 场合的防盗报警。 4.高速公路车辆车流计数器 5.自动开、关的照明灯，人体接近自动开关等。 （三）红外温度传感器 根据维恩位移定律，物体峰值辐射波长λm与物体 的自身的绝对温度T成反比。 只要测量出辐射体（源）的峰值辐射波长λm，即 可推测出辐射体的温度。这种测温手段的测温范 围可达-170℃～3200℃；响应速度可达几个微秒； 可以实现非接触测量，不会破坏温度场，还可以 测量几百到上千Km之外物体的温度。 红外温度传感器相关产品 EXERGEN IRt/c系列高精度, 非接触,无需电源,热电偶信号 输出红外温度传感器,距离系 数从1:1到100:1或可调.温度 范围-45--2760C. 可用于任何 自动化生产过程,取代传统热 电偶,提高产品质量,加快生产 速度,而无需更换原有仪表.也 是OEM的最佳选择. 产品名称：红外线温度传感器 型 号：IRt/c 品 牌：EXERGEN 测温范围: -45--650°C 环境温度: -18--100°C 最小探点尺寸: 8mm 光谱响应: 6.5--14u 输出阻抗: 3K 尺 寸: 36 * 12.7mm 重 量: 40g 封 装: 不锈钢,超过NEMA4等级,屏蔽外壳与信号电隔离 电源要求: 不需外加电源 信号输出: 热电偶K型信号,可直接接入控制器 测温范围： -20~3000℃ 光学滤波器：5~20µm 最好分辨率：0.03℃ 最小灵敏度：10µV/ ℃ 视 角：110°，适于近距离测温 内置Ni-1000热敏电阻 TO-5封装 精确度： 110V/W 工作温度范围： -20～100℃ 量程：-20～100℃ 典型应用：无接触温度测量，移动 物体温度测量，温度控制，火灾报 警，气候控制系统，医疗仪器 TS105-1 105-3&105-4eng 红外温度传感器 红外测温仪 红外测温仪的工作原理 红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号 大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统 汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚 焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信 号再经换算转变为被测目标的温度值。 使用红外测温仪的益处 (1)便捷！ 红外测温仪可快速提供温度测量，在用热偶读 取一个渗漏连接点的时间内，用红外测温仪几 乎可以读取所有连接点的温度。另外由于红外 测温仪坚实、轻巧(都轻于10盎司)，且不用时易 于放在皮套中。所以在工厂巡视和日常检验工 作时都可携带。 (2)精确! 红外测温仪的另一个先进之处是精确，通常精度 都是1度以内。这种性能在你做预防性维护时特别 重要，如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或 停机的特别事件时。因为大多数的设备和工厂运 转365天，停机等同于减少收入，要防止这样的 损失，通过扫描所有现场电子设备-断路器、变压 器、保险丝、开关、总线和配电盘以查找热点。 用红外测温仪，你甚至可快速探测操作温度的微 小变化，在其萌芽之时就可将问题解决，减少因 设备故障造成的开支和维修的范围 (3)安全! 安全是使用红外测温仪最重要的益处。不同于接 触测温仪，红外测温仪能够安全地读取难以接近 的或不可到达的目标温度 ，你可以在仪器允许的 范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不 安全的或接触测温较困难的区域进行，像蒸汽阀 门或加热炉附近，他们不需在冒接触测温时一不 留神就烧伤手指的风险。高于头顶25英尺的供/回 风口温度的精确测量就象在手边测量一样容易。 雷泰（Raytek）、时代（TIME）红外测温仪都有 激光瞄准，便于识别目标区域。有了它工作变的 轻松多了。 红外测温仪使用的主要领域在哪里 红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障 的有效工具。可节省大量开支，用红外测温仪， 你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池 上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电 源(UPS)的功能状态，你可检验电池组件和功率 配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止 能源消耗；由于松的连接器和组合会产生热，红 外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监 视电子压缩机；日常扫描变压器的热点可探测开 裂的绕组和接线端子。 如何用红外测温仪测量温度 雷泰（Raytek）、时代（TIME）非接触测温仪的 三种测温技术： 点测量：测定物体全部表面温度，像发动机或其 他设备 温差测量：比较两个独立点的测量温度，像连接 器或断路器 扫描测量：探测在宽的区域或连续区域目标变化。 象制冷管线或配电室。 选择红外测温仪主要考虑 1. 2. 3. - 温度范围：雷泰（Raytek）、时代（TIME）产 品的温度范围为-500～3000度(分段)，每种型号 的测温仪都有其特定的测温范围。所选仪器的温 度范围应与具体应用的温度范围相匹配 -目标尺寸：测温时，被测目标应大于测温仪的 视场，否则测量有误差。建议被测目标尺寸超过 测温仪视场的50%为好 -光学分辨率(D:S)：即测温仪探头到目标直径之 比。如果测温仪远离目标，而目标又小，应选择 高分辨率的测温仪 精确测量温度技巧 - 当测量发光物体表面温度时，如铝和不锈钢，表 面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度 前，可在金属表面放一胶条，温度平衡后，测量 胶条区域温度。 - 要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能 提供精确的温度测量，就要在新环境下经过一段 时间以达到温度平衡后再测量。最好将测温仪放 在经常使用的场所。 - 用红外测温仪读取流体食品的内部温度，像汤或 酱，必须搅动，然后就可测表面温度。使测温仪 远离蒸汽，以避免污染透镜，导致不正确的读数。 四种红外测温仪 红外测温仪——准确、便捷、非接触。 测温范围： -50℃～3300℃。有便携式、 固定式、扫描仪、热像仪四大类几百个品 种。 一、便携式产品 ——准确、便捷、举手之劳！ 便携式红外测温仪可随身携带，操作简便，能用于多方 面的目标温度检测，广泛应用于设备故障诊断、暖通、铁 路、石油、化工、冶金、玻璃、金属加工等领域。 二、在线式产品 ——准确、固定、一劳永逸！ 固定式红外测温！仪能够非接触、远距离监控，将 生产与控制有机结合。可用于由于空间的 局限或环境的 恶劣所不可接近的目标测温，智能化程度高，广泛应用于 塑料、冶金、石化、建材、 水泥、食品、汽车、玻璃等 领域 。 三、热像仪产品 四、扫描仪产品 MP50红外扫描测温系统 MP50红外扫描测温系统 一种新型的提供全功能解决方案的扫描测温 系统，可用于实时过程温度图象扫描、分析和控 制。 该系统提供精确、宽范围、边缘到边缘的连续 和离散过程的温度监视。MP50标准包装包括空气 吹扫/水冷却系统，三个可设置模拟输出和双路数 字通信。DataTemp MP Windows NT软件可为用 户提供测量过程的实时彩色热图象 。 本安型红外测温传感器 适用范围: XY6-CGHW1-400HL本安型红 外测温传感器可与各种煤矿计算 机安全监控系统配套，对煤矿井 下煤层自燃、突水及各类电器设 备的热故障等进行非接触连续温 度监测。也可用于石化、厂矿等 存在易燃易爆可燃性气体混合物 的环境中做固定测温使用。该产 品国内首创，各项技术指标属国 内领先水平。 特点: 非接触测温，同轴激光瞄准。 辐射系数、报警点连续可调。 测温精度高，范围广。 就地显示，远程信号传输。 主要技术指标: 测温范围（0～400）ºC 测量精度 量程＞0ºC～100ºC 环境温度（23±5）ºC ≥100ºC 报警方式： 断、继声光报警 传输距离 ≥2km TH-IR101F红外测温仪 设备由红外传感器和显示报警 系统两部分组成，它们之间通过 专用的五芯电缆连接。安装时使 得被测人与红外传感器之间的距 离相距35CM。 只要被测人在指定位置站立1秒 钟以上，红外快速检测仪就可准 确测量出旅客体温。一旦受测者 体温超过38°C，测温仪的红灯 就会闪亮，同时发出蜂鸣声提醒 检查人员 。 ◆技术特点： 具有自主知识产权的红外传感器和显示报警系统，技 术指标达到国外同类产品先进水平 独一无二的温度补偿功能，消除环境因素带来的测量 误差，直接显示人体腋下温度 ◆性能指标： 温度范围：30~45℃ 分 辨 率：0.1℃ 测量精度：±0.２℃（环境温度23℃） 测量时间：小于1秒 6.夜视仪及红外摄影 红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪器。 它分为主动式和被动式两种：前者用红外探照灯 照射目标，接收反射的红外辐射形成图像；红外 夜视仪不是利用目标自身发射的红外辐射来获得 目标的信息，而是靠红外探照灯发射的红外辐射 去“照明”目标，并接收目标反射的红外线来侦 察和显示目标，所以，又被称为“主动式红外夜 视仪”。 后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形 成“热图像”，故称为“热像仪”。热像仪又被 称作“被动式红外夜视仪”，它本身不发出红外 辐射，只接收目标的红外辐射，并转换成人眼可 见的红外图象，图象反映了目标各部分的红外辐 射强度 主动式与被动式 主动式红外夜视仪具有成像清晰，制作简单等特 点，但它的致命弱点是红外探照灯的红外光会被 敌人的红外探测装置发现。60年代，美国首先研 制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被 敌发现，并具有透过雾，雨等进行观察的能力。 （图为一种装有成像仪和激光测距仪的轻型观测 瞄准仪） 红外线成像仪 一: 红外成象系统简介 红外成像系统几乎从一诞生就以其强大的技 术优势逐步占领了世界军用和商用市场，其在生 产加工、天文、医学、法律及消防等方面都得到 了广泛的应用。 红外成像技术在军事、科学和商业领域都有 着广泛的应用.同时这也是红外成象技术最主要 的应用范围. 在军事应用上，红外技术主要应用在导航系统、 探测与搜索、光学成像和目标评估系统中。利用 红外探测器能够及时发现危险情况、判别微小目 标、探察制导武器系统，还能及时提供有关受损 的反馈信息。此外，军事上还利用红外技术识别 敌人的某些伪装，或者是关闭敌人的红外传感器。 随着无人驾驶飞机、超高速导弹系统和伪装防御 成像等方面的研究进展，红外技术军用市场得到 了更大的发展。 在商业领域，红外成像技术可应用于建筑物热损 失检测、电气元件故障预测、电子系统测试、生 产过程监控及生产中的临界温度控制等。目前研 究人员正在探索利用红外技术在积雪中寻找被埋 物体（如汽车）、检测激光焊接过程中的热量情 况、在边境检查站用红外发送机自动评估边界控 制系统，实现与移动交通工具之间的通信等等。 在科学研究方面，红外成像技术主要用于航空领 域，人造卫星和太空飞船上的机载红外传感器监 视天气变化、研究植被类型、协助农业规划和地 质探测，还可探查海洋中的温度变化。 就世界红外传感器的总体而言，军事和科学应 用是红外传感器的第一市场，其高速发展对红外 产品的质量也提出了越来越高的要求，对图像清 晰度、拍摄距离、 聚焦效果不断提出新的要求。 而商业市场则要求红外探测能够实现监视能力强、 跟踪与报道快速有效和对信息资源进行存储等功 能，为红外技术和热成像开辟了强有力的第二市 场。目前，军事应用仍主宰着红外市场，预计在 将来的一段时期内这种趋势还将持续下去。与此 同时，商用红外市场的销售额也正在逐渐增长。 很多生产商为降低红外系统单位成本，正在朝着 合并其军用和商用生产线的方向发展。 近几年，方兴未艾的红外技术在商业市场中占 有份额的不断增长，也从另一个侧面说明红外技 术还具有大量的潜在用户。红外市场的增长受到 多方因素推动。传统上，红外成像系统一般比较 庞大、沉重并且价格昂贵。而近几年新技术的诞 生、生产过程的改良、军用与商用生产线的合作 等诸多因素，促进了更小、更轻和经济上更容易 接受的红外器件不断推出。生产成本的下降和技 术逐渐成熟使红外技术的生产发展达到了一个新 的水平，并涌现出很多新的应用。同时，红外技 术也在实践中证明它比光强技术和图像放大技术 更具优势。此外，将多重超光谱效用和基本的红 外技术相结合，也大大增强了红外技术的应用范 围。 红外技术良好的性能和最新研究成果的快速商 用化也对红外市场的增长起到一定的推动作用。 许多商业投资人士逐渐意识到了红外技术的发展 潜力，并且在众多的红外技术应用中，探索适合 自己的生存之道。 二:红外成象系统实例 SHR-LVA系列远距离红外激光夜视仪 编号：SHR-LVA 产地：济南 100m-3000m 规格： 济南神戎电子有限公司SHR-LVA系列远距离激 光红外夜视系统，是一种具有自主知识产权的激 光红外夜视产品，采用主动激光红外夜视技术， 具有背景反差好、成像清晰、不受外界照明影响 等特点。夜间最远可识别3公里处的人员、车辆 等目标。加配普通彩色摄像机，可实现昼夜连续 监控。 该产品基于对激光红外夜视技术的长期深入研 究，使照明与成像同步变焦、激光光束的扩束整 形、激光光束光强的均匀化处理、红曝消除以及 成像中的图形校正、均匀性补偿等技术均获得实 质性突破。在材料及加工上亦采用多项独有关键 技术，外壳采用高强度铝合金和不锈钢材料，并 进行特殊加固密封处理，可广泛用于需要在夜间、 恶劣环境、远距离、大范围、隐蔽实时监控的场 合。 主要用途 ①边海防线，国防工程，夜视作战侦察，重要军 事设施、军事机关、军队驻地的监控等。 ②油田、铁路、机场、港口、工程建设、森林防 火、公安侦察等场合的远距离夜间监控或昼夜连 续监控. 产品特点: 夜视距离远 采用激光照明器，最远可达3000米 多项专有技术 光强匀化、扩束整形、视角数控、 红曝消除以及成像法中的图形校正、均匀性 补偿 等 功耗低，效率高 节能，关键部件寿命长 体积小，重量轻 易于安装架设和隐蔽,抗恶劣环 境 整机采用先进的加固处理，可防尘、防淋雨、 抗振、抗冲击. 主要性能指标 夜视距离 100、500、1000、2000、3000、 5000M 昼间成像 长焦三可变镜头，高分辨率彩色CCD 昼夜转换 彩转黑，光敏开关自动控制 照明激光 波长0.8μm～lμm，功率≤10w 照明角度 0.5°～10°，可单独控制，亦可与夜视镜 头同步变焦 Ti30 型红外线成像仪 产品参数 温度 温度测量范围 0～250°C(32～482°F) 精度 ±2%或±2°C,取校准几何关系及25°C时 较大者. 重复精度 ±1%或±1°C,取较大者 NETD 200mK. 温度指示分辩率 0.1(°F或°C)光学/IR 响应波 长 7～14微米. 目标瞄准 单波长激光点(符合1EC2类及FDAII类要 求). 光学分辩率：90:1 测量圆点最小直径：距离60㎝(24″)时为7㎜ (0.27″). 图像帧频：20Hz 视场(FOV)：水平17°x垂直12.8° 瞬时视场(IFOV)：1.9mrad. 控制焦点：可聚焦从61㎝(24″)至无穷远. 发展方向 随着应用的发展以及探测器的研究开展，目前的 红外探测器已经从单元的器件朝着多元面阵发展， 美国等发达国家已经研制出了2048×2048元 （400万像素）的红外面阵器件，这样的面阵器 件非常类似于大家熟知的数码相机中的CMOS或 CCD传感器，由于这类器件工作是一般安放在成 像透镜的焦面上，所以它们又被叫做红外焦平面 器件（IRFPA）。另外，科学家们也在研究利用 一只器件同时探测不同波段的红外信号，若与可 见光器件做个类比，也就是红外的“彩色CCD”。