紅外測溫槍是如何感測人體體溫的--附測溫晶片

2021-02-24 中加創新中心

COVID-19新冠肺炎病毒高發區,很多社區門口都設置了防疫點,其中重要的一項工作就是測溫。測溫使用的儀器大都是紅外非接觸式測溫儀來測溫的。很多商家宣稱1秒鐘就可以測出溫度,相比於水銀溫度計需要在腋下放幾分鐘的時間,紅外測溫儀可謂是大大提高了工作效率,那麼紅外測溫儀是如何準確測量出人體的體溫的呢?

什麼是紅外線,紅外測溫儀理論基礎

紅外測溫儀顧名思義就是利用紅外線來進行溫度的測量。紅外線是由英國科學家赫歇爾發現的,他將太陽光用三稜鏡分解開,並在不同顏色的色帶處放置了溫度計,發現紅光外側的那支溫度計升溫最快,因此赫歇爾認為:太陽光譜中,紅光的外側必定存在看不見的光線,稱之為紅外線。那麼溫度與紅外線又有什麼關係呢?這裡我們應該了解一個知識:紅外線是波長介於微波和可見光之間的電磁波,我們的肉眼是看不到的。任何高於絕對溫度(-273℃)的物體都會不停的向周圍空間發出紅外輻射能量,物理學上稱之為熱射線。其紅外輻射能量的大小及其波長分布於表面溫度有著密切的關係,因此通過對物體輻射的紅外能量的測量就能準確的測量出物體的表面溫度。這就是紅外測溫儀的理論基礎。

紅外線

紅外測溫槍的工作原理

紅外測溫槍一般由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理器、顯示部分組成。測溫槍要測量物體的溫度時,需要先測量出目標物體的紅外輻射量,然後經過信號處理器計算出被測物體的溫度。被測物體輻射出來的紅外能量被光學系統收集起來,其收集的視場大小與光學零件和位置有關。被收集的能量會聚集在光電探測器上轉變成相應的電信號,電信號經過信號放大器放大並經處理器處理後按照儀器內部的算法轉換成被測物體的溫度值,最終顯示在顯示器上。

「紅外測溫槍」靠譜嗎?

首先從負責測量的人來說,第一是紅外測溫槍與額頭不能距離太遠,不然的測溫槍的紅外探測器能夠收集到的紅外幅射能量會變小,從而影響測量的結果。最理想的情況下是距離額頭大概 5cm 至 8cm 左右。

第二是紅外測溫槍需要儘可能的與額頭保持垂直,這樣可以確保收集的紅外幅射能量是從目標測量區域散發出的。

第三點其實與額頭無關,因為暴露在空氣中的額頭溫度可能會比實際的人體溫度要低,例如說當走在寒風裡,溫度越低紅外輻射能量也就越少。一個可能比較好點的方法是測量全程都被衣服覆蓋的手腕,相信是會比起測量額頭要準確。

第四是不要讓紅外測溫槍處在溫差相差 20 度或更高的環境下,不然的話測出來的數據將會是不準確的。而作為被測量的我們,也可以在測量前的 20 分鐘至半小時內不要做劇烈的運動或者吃過熱或過冷的東西,讓測量的結果儘量準確。

總的來說,紅外測溫槍只要使用得當,其測量出來的結果仍然是可靠的。

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