紅外測溫原理目前已經相對成熟,短期內在原理上的創新可能性不大。因此,在設計過程中上需要從兩個方面入手:一是良好的光學系統和軟硬件設計,二是分析影響精度的因素,極大可能的減少誤差,提高儀器精度、穩定性和抗干擾能力。在信號的采集和處理環節,無論是探測器選型、光學系統的選型和設計、信號處理和軟件算法等,都有可能對紅外測溫儀進行進一步的改進和創新。紅外測溫儀在哪些方面的設計突出?

1、光學設計方面

在光學設計方面,可以根據具體需求采用合適的光學系統。以雙色測溫儀為例,當前主流的方案有光學分光和調制盤結構。目前,國內的成熟產品使用調制盤/斬波器結構,但驅動調制盤所用的步進電機增加儀器的體積和結構的復雜性,并削弱儀器的抗震性。此外,除傳統的光學分光系統外,近幾年涌現分叉光纖系統以及棱鏡分光系統。通過取消濾波片的使用,可以消除濾波片對光路不一致帶來的影響。在探測器方面,目前,國外的紅外探測器已經發展到第四代焦平面技術,探測器在小型化的同時,性能也不斷提升。

2、電路和軟件設計方面

在電路設計方面,針對不同的光學系統和不同類型的探測器輸出的信號類型,電路方面雖然略有不同,但總的宗旨是提高信號處理的精度和可靠性。在軟件設計方面,主要涉及數據處理。在嵌入式微處理器性能日益強大的今天,原先很多只能在電腦上進行運算的高等級算法,如動態補償算法、神經網絡算法等逐漸開始應用于紅外測溫儀的數據處理中。

紅外測溫儀是隨著紅外探測技術發展來的。較早的測溫儀是亮度高溫計,靠肉眼識別。從早期只覆蓋可見光到近紅外范圍,工作電壓幾百上千伏的光電管、光電倍增管,到近些年來響應范圍、精度和穩定性等參數越來越好的各類光子探測器和熱探測器。