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淺析影響紅外測溫儀精度的因素
紅外線波長范圍是0.78μm到100μm。然而,紅外輻射自目標發射出來,總是要在大氣中傳播一段距離才能到達觀測儀器,除幾何發散外,紅外輻射在大氣中傳播會有很大衰減,主要因素是大氣中各種氣體對輻射的吸收。
組成大氣的主要氣體是氮氣.氧氣.氬氣,它們占99%以上。有幸的是，它們不吸收15μm以下的紅外線,否測紅外技術在野外就無法使用。能引起紅外吸收的氣體是水汽,二氧化碳,臭氧(O3),它們在不同波段針對紅外線形成吸收帶，再加上甲烷,一氧化碳等吸收作用,造成了紅外輻射的衰減。通過1μm到15μm的紅外輻射通過一海里長度的大氣透射比試驗,證明只有處于紅外吸收帶之間的紅外輻射能夠透過大氣向遠處傳輸,其中有三個透過大氣的紅外波段，1-2.5μm,3-5μm,8-13μm，這三個波段被稱作”大氣窗口”，紅外測溫系統常常在這三個窗口內工作.
3-5μm,8-13μm兩個波段的范圍都有不同特性的控制可選用。這兩個波段分別稱為”短波”和”長波”窗口。從原理上計,這兩個窗口都敏感,但大多數設計者都選擇了短波段,原因是該波段范圍中,能在較寬的范圍內提供*功能,達到良好的測溫要求;而長波窗口則更多地用于低溫及遠距離的檢查(AGENA570就有此功能)。
只有對熱成像系統的原理及構成有了一定的了解后,才能實現對熱像儀的正確操作,從而進一步實現對溫度的測量。
由于熱像儀測溫是利用探測器輸出的視頻信號進行處理后得出的，根據公式:
Us∝(wσT5/π)∫ ε(λT)τα(λ)R(λ)dλ
式中:Us---探測器輸出視頻信號的幅度
λ1,λ2---熱像儀工作波長范圍
w---熱像儀瞬時視場角.
σ---輻射常數
T ---被測目標溫度
ε(λT)---被測目標光譜輻射率
τα(λ)---大氣透過率
R(λ)---熱像儀總光譜響應
可見,測溫精度與很多因素有關,如目標特性,熱像儀特性,測量距離等。
為了實現所需的溫度測量和便于操作,目前使用的大多數熱像儀(如PM290)已在系統中實現了以下三方面的精度補償:
(1)熱像儀內部的飄移和增溢補償.
(2)不同操作溫度下的補償.如夏天和冬天.
(3)鏡頭視場外的輻射補償.
其它如發射率,環境溫度,距離,濕度等zui基本的參數則要求用戶根據實際情況自行設置,以保證測溫精度的可靠性。
文章來源：http://www.sc-xuxin。。ｃｏｍ/
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