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紅外測溫儀的硬件電路設(shè)計
紅外測溫儀的硬件電路設(shè)計一般由光學(xué)系統(tǒng)、敏感元件、前置放大器和信號調(diào)制器組成。光學(xué)系統(tǒng)是遠(yuǎn)紅外探測器的重要組成部分。根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為反射式光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)紅外探測器和透射式光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)紅外探測器兩種。
對于反射式光學(xué)系統(tǒng)的紅外探測器的結(jié)構(gòu)，它由凹面玻璃反射鏡組成，其表面鍍金、鋁和鎳鉻等紅外波段反射率很高的材料構(gòu)成反射式光學(xué)系統(tǒng)。為了減小像差或使用上的方便，常另加一片次鏡，使目標(biāo)輻射經(jīng)兩次反射聚集到敏感元件上，敏感元件與透鏡組合在一起，前置放大器接收熱電轉(zhuǎn)換后的電信號，并對其進(jìn)行放大。
紅外測溫儀的硬件電路設(shè)計主要使用透射式光學(xué)系統(tǒng)的遠(yuǎn)紅外探測器，其原理圖如圖所示。透射式光學(xué)系統(tǒng)的部件用紅外光學(xué)材料做成，不同的紅外光波長應(yīng)選用不同的紅外光學(xué)材料：在測量700℃以上的高溫時，用波長為0.75～3um范圍內(nèi)的近紅外光，用一般光學(xué)玻璃和石英等材料作透鏡材料；當(dāng)測量100～700℃范圍內(nèi)的溫度時，一般用3～5um的中紅外光，多用氟化鎂、氧化鎂等熱敏材料；當(dāng)測量100℃以下的溫度用波長為5～14um的中遠(yuǎn)紅外光，多采用鍺、硅、硫化鋅等熱敏材料。三個范圍內(nèi)的波長遠(yuǎn)紅外光其測量的溫度相對較低，同時對儀器的損壞了相對較小，而遠(yuǎn)紅外測溫儀*適合的工作波長是8～14um，因此，在選用波段時應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)紅外測溫儀的工作波長而選擇第三段。獲取透射紅外光的光學(xué)材料一般比較困難，反射式光學(xué)系統(tǒng)可避免這一困難，所以，反射式光學(xué)系統(tǒng)用得較多。