红外温度传感器的原理及应用

2024-06-03
关注
摘要 红外温度传感器的原理及应用

红外温度传感器原理

1、市场现状

     目前市面上主要的红外温度传感器基本上都是采用热电堆技术,为被动红外传感器;理论上凡是高于绝对零度的物体都会发射红外光,红外温度传感器就是接收被测物体反射红外光的多少再经过一系列的算法得出被测物体的表面温度。

    现在市场上红外温度传感器大致分为两种,一种是模拟的一种是数字的,顾名思议,模拟的传感器输出的是模拟信号这个需要客户单位设计一套信号处理电路以及开发算法来处理(对客户单位的技术要求比较高,开发周期比较长);而数字传感器就不存在这个问题,便于客户的二次开发。

     

2、技术原理

传感专家

我们知道,光线也是一种辐射电磁波,我们把红光之外、波长0.75μm到1000 μm之间辐射叫做红外光,红外光是肉眼看不到的,但通过一些特殊光学设备,我们依然可以感受到。温度传感器一般采用5μm~14 μm的红外光作为温度测量的波段。

红外热电堆是基于seebeck效应工作的传感器,它由多个热敏元件组成,每个元件都能产生一个微弱的电压信号。当被测物体发的红外光被传感器接收时,这些元件会受到不同程度的加热,进而产生不同大小的电压信号,通过测量这些信号幅值和频率,再加上核心的算法,就可以得被测物体的温度。

物体的发射率

理论上凡是高于绝对零度的物体都会发射红外光,不同的物体对红外光的发射率是不一样的,就是相同材质的物体表面处的的不同和温度的不同它的发射率也会不一样,如:

传感专家

传感专家

发射率是被测量物体发射红外能量的能力。发射的能量表征物体的温度。发射率的值可以从0(亮镜)到1.0(黑体)。大多数有机、油漆或氧化表面的发射率值接近0.95

在实际应用中,想得到被测物体的准确温度,就需要知道被物的发射率,常见物体的发射率在网上基本能查得到。

红外温度传感器的优势

节省时间 -- 典型的红外温度测量耗时小于500 mS。

测量移动目标。

测量危险或无法接触的物体(高压部件、较大的测量距离)。

测量高温(高于1300°C)

无能量干扰或能量损耗。

没有对目标造成污染和机械影响的风险。

   红外技术已经被成功应用至工业和研究设置领域,随着成本降低和可靠性提高的不断创新和发展,红外技术已经实现了可提供更小测量单位的传感器。所有这些因素都促使红外技术受到新应用和用户的广泛关注

影响红外传感器测量精度的几个因素

1.传感器到目标(测量点)的距离

   红外传感器的光学系统可收集圆形测量点发出的红外能量,并将其聚焦在探测器上。每款传感都一定FOV视角,要确保在二次开发的时候结构上在传感器视角范围内无遮挡,并确保被测物体传感器的视角范围内。

3.环境条件

     应注意工作区域的环境条件,蒸汽、灰尘、烟雾等因素都可能会遮挡测温设备的光学系统,从而妨碍精确测温。

4.环境温度

   尽量避免传感器的环境温度出现大幅度的变化,如果需要在温差高达 20 度或更高的环境下使用测温仪,则应至少等候 20 分钟以使其适应新的环境温度。

5.辐射率

辐射率是用于衡量物体辐射红外能量能力的物理量,辐射的能量可指示物体的温度,辐射率值在 0(光亮镜面)和 1.0(黑体)之间取值。

红外温度传感器的应用

产品推荐

温度是自然世界中一个基本的物理量,当前用于测量温度的方法有很多,我们就非接触式红外传感器的一些典型的应用做一点阐述。

      作为一名专业的从业人员,首先介绍一下我司的产品,纯国产的高精度数字红外温度传感器;以下产品均为单点式红外传感器,现在已完成了国内首个超高温(超1000℃)传感器的量产

传感专家传感专家传感专家传感专家

GD60932                GD60933           GD60914A/B           GD60914C

传感专家

红外温度传感器在电力、能源及数据中心等场景的应用

高压电力设备、新能源电池及数据中心等在运行过程中会产生大量的热量,如果不能有效的控制设备的温度,会导致设备过热,损坏甚至发生火灾等严重后果。

使用非接触式红外温度传感器建立一套温度实时监控系统,将温度传感器安装在设备关键的位置,来实时的监控设备的温度变化。监控数据实时的传送回控制中心,当达到一定的温度时,系统会及时调整设备状态,并向操作人员报警。

相比于红外热成像,温度传感器在实时监控上具有很大的优势,

1、温度传感器比热成像便宜很多

2、数据传输量小

3、测量精度比热成像要高

相比于传统接触式温度传感器,红外温度传感器更是有不可替代的优势

1、响应速度快

2、便于安装

3、对设备没有任何影响

红外温度传感器在公共安领域的应用

采用红外温度传感器建立一套火灾预警系统,与无人机及其他消防设施一起联动,具有以下优势

1. 及早发现火灾:红外感应技术可以监测到火灾的热源,及时发现并报警,以便及早采取灭火措施,防止火势扩大。

2. 提高火灾处理效率:红外感应防火报警器可以精确定位火灾,减少搜索和调度时间,提高了灭火行动的效率,降低了灭火成本。

3. 提高管理效果:红外感应防火报警器可以实现实时监测,帮助管理部门及时了解火灾情况,采取相应措施,提高管理的科学性和精细化。

传感专家

传感专家

  • 传感器技术
  • 红外技术
  • 红外温度传感器
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

Winsen 炜盛科技 MH-410D 红外CO2气体传感器 红外传感器

MH-410D红外气体传感器是通用型、智能型、微型传感器,该红外传感器利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测,具有很好的选择性,无氧气依赖性,性能稳定、寿命长。内置温度补偿。该红外传感器是通过将成熟的红外吸收气体检测技术与微型机械加工、精良电路设计紧密结合而制作出的小巧型高性能红外传感器。该红外传感器可广泛应用于暖通制冷与室内空气质量监控、工业过程及安全防护监控、农业及畜牧业生产过程监控。

Cubic 四方光电 Gasboard-2006 温室气体传感器

温室气体传感器Gasboard-2006是基于红外气体传感器技术(NDIR),采用高性能探头、特殊工艺处理气室,内置恒温处理等设计,具有高精度、漂移小、响应快等特点,能适应不同温度的变化,在检测背景气体复杂

日立信股份 IRM200-SF6 气体传感器

IRM200-SF6红外六氟化硫传感器是一款基于单光源双波长非色散红外测量技术(NDIR)为原理的气体传感器。该传感器是采用高端红外光源和探测器,选用镀金器件作为光路折返通道,提高了测量精度和稳定性。 ·采用全镀金抗腐蚀气室 ·防结露技术 ·寿命大于10年 ·故障诊断防误报技术 ·温度及压力补偿技术

Amphenol Advanced Sensors 安费诺 INIR-CD-5% 空气质量传感器

Amphenol SGX Sensortech集成红外 (INIR) 传感器是一款用户友好型数字气体传感器,采用SGX Sensortech最新的红外技术,设计用于缩短实施时间并提高生产效率。该款集成红外传感器设有必要的电子元器件和嵌入式软件,可由低压直流电源供电。该款集成红外传感器可处理原始信号,以输出与施加的气体浓度成正比的线性、温度补偿信号。输出信号有数字形式和模拟形式可供选择。

戴维莱微纳技术 双通道二氧化碳传感器 气体传感器

采用非分红外技术(NDIR)全量程温度范围修正双通道设计,精度和稳定性更好产品结构体积紧凑小巧,易于安装气室采用镀金处理,防水防腐蚀 红外CO2传感器 二氧化碳传感器 HT8101 描述: HT8101是一款基于非分光红外吸收原理(NDIR)的数字式二氧化碳传感器。该传感器是将成熟的红外吸收气体检测技术与精密光路设计、精良电路设计紧密结合而制作出的高性能传感器。红外CO2传感器 二氧化碳传感器 HT8101 特点: 采用非分红外技术(NDIR) 全量程温度范围修正 双通道设计,精度和稳定性更好 产品结构体积紧凑小巧,易于安装 气室采用镀金处理,防水防腐蚀 红外CO2传感器 二氧化碳传感器 HT8101 应用: 冷链运输 空调 空气质量监测设备 空气净化器 新风系统 智能家居 红外CO2传感器 二氧化碳传感器 HT8101 参数: 量程 300-10000ppm

Bacharach 巴哈拉赫 MGS-250 检漏仪

Bacharach的MGS-250红外制冷剂气体探测器在性能和灵活性方面处于领先地位。它可以配置为用于总泄漏检测的宽带传感器,也可以配置为预先校准的气体专用型传感器,其特点是对单个制冷剂的精确响应。MGS-250是一种经济的检测制冷剂的解决方案,不受固态传感器技术的限制。,先进的红外传感技术使MGS-250不受可燃和有毒气体交叉敏感以及温度和湿度变化的影响。红外传感器提供低水平泄漏检测,并提供长达5至7年的几乎免维护运行。MGS-250配有字母数字LED显示屏、状态指示灯、车载继电器和警报,当液位超过预设限值时可向人员发出警报。

Gainway 敢为科技 GW-3000P 温室气体传感器(CH4) 温室气体传感器(CH4)

GW-3000P型红外传感器是基于十米级长光程多次反射池及气体滤光相关技术(GFC)调制技术研发而成,通过比较样品气体和参比气体在红外波段的吸收情况,从而根据朗伯比尔定律测量样品气中CH4的浓度。传感器内部集成完整的漂移控制和温度控制电路。 该仪器适用于环境空气质量自动监测、温室气体含量测定、大气背景测量等领域,完全满足国家相关标准。

OMEGA Engineering, Inc. 欧米茄 OS681-CE 数字测温仪

OS681-CE是最实惠的手持式电池供电传感器,使用非接触式红外技术安全、准确地测量温度。操作OS681-CE非常简单。只需指向所需目标,然后按打开按钮,即可读取温度读数,无需与目标接触。从视野范围内的目标区域发射到传感器的总红外能量将平均,并以华氏度或摄氏度显示。OS681L-CE的第一次温度响应时间为1秒,并具有热扫描的连续读取功能。可选的激光器允许传感器瞄准远处的目标。

MSA 梅思安 Ultima® XIR 气体仪器

基于微处理器的红外Ultima-XIR气体探测器经过精密设计,可连续监测可燃气体和蒸汽。该装置采用DuraSource技术,提高了红外寿命,并配有一个便于输出的HART端口。防爆不锈钢显示器可在室内或室外工作,采用红外技术,无需频繁校准。它基于双波长加热光学技术,可以补偿温度、湿度和老化效应。该装置只使用一块电路板来提高可靠性,传感器的寿命不会因为暴露在气体中而降低。

美思先端 MTP10-A6L5.5 温度传感器

MTP10-A6L5.5红外热电堆温度传感器是一款非接触式温度传感器,工作温度范围为-30~100℃,视场12°,内置MEMS热电堆芯片,硅透镜,采用TO-39封装技术,DS比率8:1,具有高灵敏度、高精度广泛应用于非接触式温度测量、生产制造温度连续监控、工业远程温度测量等领域。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

lvwu

这家伙很懒,什么描述也没留下

关注

点击进入下一篇

IPv6对于促进物联网的大规模发展具有重要作用

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘