理論基礎

紅外測溫原理的理論基礎是普朗克定律。

對于理想的輻射源———黑體而言,輻射能量（輻射強度）與溫度的關系符合普朗克定律,即:
M_λ=C1/λ5?1/eC2/λT-1

如右圖 表示：普朗克定律揭示了輻射強度與黑體溫度和響應波長的相互依賴關系,其中Mλ是T溫度下、λ波長處、單位面積黑體的輻射功率,C1、C2為常數,e為自然對數的底，等于2.718,T為熱力學溫度。

溫度與輻射強度的關系

輻射能量隨著溫度升高而增加,這是紅外輻射理論的出發點,也是紅外熱像儀的設計的理論依據。

波長與輻射強度的關系

根據維恩位移定律,即:T?λm=2897.8(μm?K),其中T為熱力學溫度,λm為峰值響應波長。根據公式，我們可以發現輻射峰值波長隨著溫度升高而變短，即從長波向短波方向移動。這個公式也說明了為什么測高溫必須要用中波紅外熱像儀,低溫則需要長波紅外熱像儀。

峰值與測溫準確性的關系

通過上圖我們發現輻射強度隨溫度的變化率,短波和中波處比長波處大,即短波和中波紅外熱像儀相對信噪比高(靈敏度高),抗干擾性強。因此我們需要根據被測目標的峰值波長來選擇紅外熱像儀的波段。

如何提高測溫精度

理論上，C1、C2為常數，他們和e都是恒定值。λ也很容易被測到準確數值，黑體的輻射率為1.只要知道輻射能量值M_λ，我們就能夠得到準確的熱力學溫度。

但是，測溫的準確性受到以下4點挑戰：

1.由于大自然中不存在黑體，我們所有的被測目標都被看做是灰體，灰體的輻射率是小于1的

2.大氣對紅外輻射會有衰減作用，同時大氣本身的溫度也會帶來紅外輻射

3.紅外鏡頭的衰減作用，同時鏡頭本身的溫度也會帶來紅外輻射

4.紅外探測器本身也具有紅外輻射

這四點問題以及如何弱化他們的影響，我們會在后面的4個章節為大家正對性講解，并向大家介紹Telops的紅外科學家為提高準確測溫所做的努力。

通過這些基本的紅外測溫原理的介紹，我們相信您能夠對紅外熱像儀如何工作有了進一步的認識。

下一節我們為大家講解被測物發射率對紅外熱像儀測溫精度的影響