红外温湿度传感器怎么选择

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。





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。