每个物体都会发出电磁辐射,而电磁辐射的波长谱依赖于其
温度。对于没有“颜色”的物体,这意味着没有波长是有选择的
辐射光谱的发射或吸收完全由温度决定。
在这种情况下,温度为Tobj的物体发射的总辐射功率Pobj可以是
表示为
波比=**(托比)4
s是Stefan Boltzmann常数,e是
对象。在理想情况下,e的值为1(黑体)。对于许多物质来说
系数在0.85到0.95之间。上述方程称为StefanBoltzmann定律。它综合了所有波长的辐射总量。
热电堆接收到的净功率Prad与目标温度Tobj和
热电堆芯片本身的温度。这个值通常被称为Tamb,环境
温度。
因此,在Tobj温度下从物体接收的总热功率Prad
Prad=K*(目标*目标
4–腹肌*Tamb
(四)
经验因子K是一个恒定的器件因子。
热电堆传感器提供与热流成比例的输出信号。热平衡
方程式是任何定量温度测量的基础(S->电压灵敏度)。
UTP=S*Prad=S*K*(obj*Tobj)
4–腹肌*Tamb
(四)
它描述了输出电压是物体和环境温度的函数。为了
在固定环境下,热电堆芯片的理论输出电压与Tobj成正比
四。这个
只有当传感器用
同样的敏感度。
因为在所有的实际情况下,热电堆传感器从不在所有波长上用
同样的敏感度,单纯的T4依赖性将很少见。真正的依赖可以是
用许多多项式因子和系数的多项式回归更好地描述。
输出电压也随环境温度而变化。任何红外温度测量
因此,系统需要补偿这种影响。
有两种方法可以实现输出的环境温度补偿
信号。采用模拟电路的模拟方式。电路的设计方式是
产生的电压与任何
环境温度变化。
对于高精度应用,需要一种数字(数值)计算方法。在这种情况下,
这两个信号,热电堆电压和温度参考信号分别导出
输入微控制器系统,在那里进行必要的计算。周围环境
可以使用查找表或多项式回归进行温度补偿
作为环境温度、热电堆输出的函数的方程,以及作为结果的对象
温度。计算与规定的发射率有关。发射率的变化可以是
由一个因素考虑的。 |