红外温湿度传感器怎么选择
毕欢欣
更新时间：2015-02-06 12:00
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选择红外温度传感器主要从性能指标和环境和工作条件两方面
来加以考虑。其中性能指标又包括温度范围、光斑尺寸、工作波
长、测量精度、响应时间等；环境和工作条件则包括环境温度、
窗口、显示和输出、保护附件等。其它你也可以将使用方便、维
修和校准性能以及价格等方面因素进行综合比较。
随着红外技术
和不断发展
,
用户对红外
传感器
有很多种选择。
一、确定测温范围
测温范围是传感器最重要的一个性能指标，每种型号的传感
器都有自己特定的测温范围。因此
,
用户的被测温度范围一定要
考虑准确、周全
,
既不要过窄
,
也不要过宽。根据黑体辐射定律
,
在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率
误差所引起的辐射能量的变化
,
因此
,
测温时应尽量选用短波较
好。
二、确定目标尺寸
红外温度传感器根据原理可分为单色温度传感器和双色温度
传感器。对于单色温度传感器
,
在进行测温时
,
被测目标面积应充
满传感器视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的
50%
为好。
如果目标尺寸小于视场
,
背景辐射能量就会进入传感器的视声符
支干扰测温读数
,
造成误差。相反
,
如果目标大于测温仪的视场
,
测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
双色温度传感器是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确
定的。
因此当被测目标很小
,
没有充满现场
,
测量通路上存在烟雾、
尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时
,
都不会对测量结果产生影响，
有的甚至在能量衰减了
95%
的情况下
,
仍能保证要求的测温精
度。对于目标细小
,
又处于运动或振动之中的目标
;
有时在视场内
运动
,
或可能部分移出视场的目标
,
在此条件下
,
使用双色温度传
感器是最佳选择。如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准
,
测量
通道弯曲、狭小、受阻等情况下
,
双色光纤温度传感器是最佳选
择。这是由于其直径小
,
有柔性
,
可以在弯曲、阻挡和折叠的通道
上传输光辐射能量
,
因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电
磁场的目标。
三、确定光学分辨率
光学分辨率由
D
与
S
之比确定
,
是传感器到目标之间的距离
D
与测量光斑直径
S
之比。
如果传感器由于环境条件限制必须安装
在远离目标之处
,
而又要测量小的目标
,
就应选择高光学分辨率的
传感器。
光学分辨率越高
,
即增大
D:S
比值
,
测温仪的成本也越高。
四、确定波长范围
目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波
长。对于高反射率合金材料
,
有低的或变化的发射率。在高温区
,
测量金属材料的最佳波长是近红外
,
可选用
0.18-
1.0μm
波长。
其
他温区可选用
1.6μm
、
2.2μm
和
3.9μm
波长。由于有些材料在
一定波长是透明的
,
红外能量会穿透这些材料
,
对这种材料应选择
特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用
10μm
、
2.2μm
和
3.9μm(
被测玻璃要很厚
,
否则会透过
)
波长
;
测量玻璃内部温度选
用
5.0μm
波长
;
测低区区选用
8-
14μm
波长为宜
;
再如测量聚乙烯
塑料薄膜选用
3.43μm
波长
,
聚醋类选用
4.3μm
或
7.9μm
波长。
厚度超过
0.4mm
选用
8-
14μm
波长
;
又如测火焰中的
C02
用窄带
4.24-
4.3μm
波长
,
测火焰中的
C0
用窄带
4.64μm
波长
,
测量火焰
中的
N02
用
4.47μm
波长。
五、确定响应时间
响应时间表示红外
温度传感器
对被测温度变化的反应速度，
定义为到达最后读数的
95%
能量所需要时间，它与光电探测器、
信号处理电路及显示系统的时间常数有关。
新型红外温度传感器
响应时间可达
1ms
。这要比接触式测温方法
,
快得多。如果目标
的运动速度很快或测量快速加热的目标时，
要选用快速响应红外
温度传感器，否则达不到足够的信号响应
,
会降低测量精度。然
而，
并不是所有应用都要求快速响应的红外温度传感器。
对于静
止的或目标热过程存在热惯性时，
测温仪的响应时间就可以放宽
要求了。因此
,
红外温度传感器响应时间的选择要和被测目标的
情况相适应。
六、信号处理功能：
测量离散过程
(
如零件生产
)
和连续过程不同，
要求红外温度传
感器有信号处理功能
(
如峰值保持、谷值保持、平均值
)
。如测温
传送带上的玻璃时，
就要用峰值保持，
其温度的输出信号传送至
控制器内。
七、环境条件考虑
温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响
,
应加以考
虑、并适当解决
,
否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。
当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商
提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这
些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，
实现准确测温。
在
确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。调查
烟雾、
灰尘或其他颗粒降低测量能量信号，
双色温度传感器是最
佳选择。在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下，或其他
恶劣条件下，光纤双色温度传感器是最佳选择。
来加以考虑。其中性能指标又包括温度范围、光斑尺寸、工作波
长、测量精度、响应时间等；环境和工作条件则包括环境温度、
窗口、显示和输出、保护附件等。其它你也可以将使用方便、维
修和校准性能以及价格等方面因素进行综合比较。
随着红外技术
和不断发展
,
用户对红外
传感器
有很多种选择。
一、确定测温范围
测温范围是传感器最重要的一个性能指标，每种型号的传感
器都有自己特定的测温范围。因此
,
用户的被测温度范围一定要
考虑准确、周全
,
既不要过窄
,
也不要过宽。根据黑体辐射定律
,
在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率
误差所引起的辐射能量的变化
,
因此
,
测温时应尽量选用短波较
好。
二、确定目标尺寸
红外温度传感器根据原理可分为单色温度传感器和双色温度
传感器。对于单色温度传感器
,
在进行测温时
,
被测目标面积应充
满传感器视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的
50%
为好。
如果目标尺寸小于视场
,
背景辐射能量就会进入传感器的视声符
支干扰测温读数
,
造成误差。相反
,
如果目标大于测温仪的视场
,
测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。
双色温度传感器是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确
定的。
因此当被测目标很小
,
没有充满现场
,
测量通路上存在烟雾、
尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时
,
都不会对测量结果产生影响，
有的甚至在能量衰减了
95%
的情况下
,
仍能保证要求的测温精
度。对于目标细小
,
又处于运动或振动之中的目标
;
有时在视场内
运动
,
或可能部分移出视场的目标
,
在此条件下
,
使用双色温度传
感器是最佳选择。如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准
,
测量
通道弯曲、狭小、受阻等情况下
,
双色光纤温度传感器是最佳选
择。这是由于其直径小
,
有柔性
,
可以在弯曲、阻挡和折叠的通道
上传输光辐射能量
,
因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电
磁场的目标。
三、确定光学分辨率
光学分辨率由
D
与
S
之比确定
,
是传感器到目标之间的距离
D
与测量光斑直径
S
之比。
如果传感器由于环境条件限制必须安装
在远离目标之处
,
而又要测量小的目标
,
就应选择高光学分辨率的
传感器。
光学分辨率越高
,
即增大
D:S
比值
,
测温仪的成本也越高。
四、确定波长范围
目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波
长。对于高反射率合金材料
,
有低的或变化的发射率。在高温区
,
测量金属材料的最佳波长是近红外
,
可选用
0.18-
1.0μm
波长。
其
他温区可选用
1.6μm
、
2.2μm
和
3.9μm
波长。由于有些材料在
一定波长是透明的
,
红外能量会穿透这些材料
,
对这种材料应选择
特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用
10μm
、
2.2μm
和
3.9μm(
被测玻璃要很厚
,
否则会透过
)
波长
;
测量玻璃内部温度选
用
5.0μm
波长
;
测低区区选用
8-
14μm
波长为宜
;
再如测量聚乙烯
塑料薄膜选用
3.43μm
波长
,
聚醋类选用
4.3μm
或
7.9μm
波长。
厚度超过
0.4mm
选用
8-
14μm
波长
;
又如测火焰中的
C02
用窄带
4.24-
4.3μm
波长
,
测火焰中的
C0
用窄带
4.64μm
波长
,
测量火焰
中的
N02
用
4.47μm
波长。
五、确定响应时间
响应时间表示红外
温度传感器
对被测温度变化的反应速度，
定义为到达最后读数的
95%
能量所需要时间，它与光电探测器、
信号处理电路及显示系统的时间常数有关。
新型红外温度传感器
响应时间可达
1ms
。这要比接触式测温方法
,
快得多。如果目标
的运动速度很快或测量快速加热的目标时，
要选用快速响应红外
温度传感器，否则达不到足够的信号响应
,
会降低测量精度。然
而，
并不是所有应用都要求快速响应的红外温度传感器。
对于静
止的或目标热过程存在热惯性时，
测温仪的响应时间就可以放宽
要求了。因此
,
红外温度传感器响应时间的选择要和被测目标的
情况相适应。
六、信号处理功能：
测量离散过程
(
如零件生产
)
和连续过程不同，
要求红外温度传
感器有信号处理功能
(
如峰值保持、谷值保持、平均值
)
。如测温
传送带上的玻璃时，
就要用峰值保持，
其温度的输出信号传送至
控制器内。
七、环境条件考虑
温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响
,
应加以考
虑、并适当解决
,
否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。
当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下，可选用厂商
提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这
些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪，
实现准确测温。
在
确定附件时，应尽可能要求标准化服务，以降低安装成本。调查
烟雾、
灰尘或其他颗粒降低测量能量信号，
双色温度传感器是最
佳选择。在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下，或其他
恶劣条件下，光纤双色温度传感器是最佳选择。
3个回答
红外温湿度传感器的选择：
选择红外温度传感器主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。其中性能指标又包括温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等；环境和工作条件则包括环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等。其它你也可以将使用方便、维修和校准性能以及价格等方面因素进行综合比较。随着红外技术和不断发展,用户对红外传感器有很多种选择。
选择红外温度传感器主要从性能指标和环境和工作条件两方面来加以考虑。其中性能指标又包括温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等；环境和工作条件则包括环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等。其它你也可以将使用方便、维修和校准性能以及价格等方面因素进行综合比较。随着红外技术和不断发展,用户对红外传感器有很多种选择。
自然界一切温度高于绝对零度(-273.15°C)的物体,由于分子的热运动,都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波,其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合普朗克(Plank)定律.人体主要辐射波长在9~10 μm的红外线,通过对人体自身辐射红外能量的测量,便能准确地测定人体表面温度.由于该波长范围内的光线不被空气所吸收,因而可利用人体辐射的红外能量精确地测量人体表面温度.人体的红外辐射特性与它的表面温度有着十分密切的关系,因此,通过对人体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定人体表面温度.红外温度测量技术的最大优点是测试速度快,1秒钟以内可测试完毕.由于它只接收人体对外发射的红外辐射,没有任何其它物理和化学因素作用于人体,所以对人体无任何害处.
对于不同领域的具体应用，我们在选择温度传感器的时候，需要考虑不同的因素，比如使用的环境情况，需要达到什么样的效果，我们也可以根据不同品牌的产品特色来选择该品牌里适合自己使用的传感器。霍尼韦尔温度传感器结构紧凑、重量轻，在各种冲击、振动、潮湿、腐蚀条件下工作时具有增强的灵敏度、可靠性和稳定性。霍尼韦尔公司提供不同的客户定制封装以用于空气、液体和固体温度传感应。而GE的温度传感器，主要是红外温度传感器，主要应用于对物体表面温度进行非接触式的测量。当然，不管是什么样的传感器，都要考虑的因素有：
(1)在被测对象温度随时间变化的场合，测温元件的滞后能否适应测温要求；
(2)测温范围的大小和精度要求；
(3)被测对象的环境条件对测温元件是否有损害；
(4)被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制，是否需要远距离测量和传送；
(5)测温元件大小是否适当。
(1)在被测对象温度随时间变化的场合，测温元件的滞后能否适应测温要求；
(2)测温范围的大小和精度要求；
(3)被测对象的环境条件对测温元件是否有损害；
(4)被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制，是否需要远距离测量和传送；
(5)测温元件大小是否适当。
其他相识问题