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高精度在线式红外温度传感器产品说明书（V1.0）湖南菲尔斯特传感器有限公司Hunan Firstrate Sensor Co.,Ltd●重要声明非常感谢您购买菲尔斯特传感器（变送器），我们为您真诚服务到永远。
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说明书供参考所用，具体设计外形以实物为准。
●产品概述FST600-400红外测温仪通过红外探测器（热敏探测器和光电探测器）将红外辐射能量测出并转变成电信号，再根据辐射基本定律转换为温度并将温度信号通过显示仪表显示出来，它主要由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理等部分组成。
FST600-400红外测温仪可用于温度过高或过低、高电压的区域以及高速运转的机械温度的测量，且测量者不必靠近这些特定环境，同时产品反应速度快、灵敏度高。
由于是非接触测量，这样测量过程不会改变被测物体的温度，所以测量结果真实可靠。
●产品特点●无需接触被测目标●方便测量难以接近或移动的目标●反应速度快、精确度高●可满足各种工况场合要求●安装简单，多种测温范围可选●应用范围●电力设备●现代化医疗领域●食品工业●化学工业●建筑行业●机械加工控制领域●技术指标测温范围（℃）-70~380℃可定制输出信号：（4～20）mA，RS485可定制信号线规格：2Wire4Wire供电电压：12-30VDC测温精度：测量值的±2%或±2.5℃（环境温度：23±5°C）光谱范围：8-14um环境温度：(0～+60)°C储存温度：(-20～+80)°C响应时间：300ms（95%）D:S：10:1防护等级：IP65材料：304●电气接口直接出线：红色：电源正（+Vcc）黑色：输出（Iout）红色：电源正（+Vcc)黑色：GND绿色：RS485A白色：RS485B注：具体接线方以线标为准。
红外温度传感器的结构原理(一)红外温度传感器的结构红外温度传感器是一种以红外线作为测量媒介的温度测量设备，它能够快速、准确地测量物体表面的温度，并且不会对物体造成损害。
下面我们来深入了解红外温度传感器的结构。
红外线的原理红外线是一种波长长于可见光但短于微波的电磁波，其频率范围为300GHz至400 THz，对应的波长为1mm至750nm。
红外线不受光的干扰，所以能够在暗夜或者弱光环境下实现温度测量。
红外温度传感器的构造红外温度传感器主要由光学系统、信号处理系统和显示系统三部分组成。
光学系统光学系统是红外温度传感器的核心部分，负责将物体发出的红外线通过透镜、滤光片等光学装置转化为电信号。
为了使传感器能够接收到物体表面发出的红外线，光学系统中通常采用具有较高发射率的红外材料，例如硫化锌等。
信号处理系统信号处理系统是红外温度传感器中非常重要的一个部分，它能够将光学系统采集到的电信号转化为温度值。
信号处理系统中通常采用AD转换器、微处理器等电子元件，利用算法将电信号转化为温度值并输出。
显示系统显示系统是红外温度传感器最终的输出部分，它能够将计算出的温度值以数字或图形的方式呈现给用户。
显示系统中通常采用液晶显示屏等元件。
红外温度传感器的工作原理在测量物体温度时，红外温度传感器首先需要在光学系统中引入红外线在物体表面发射出的信号。
红外线在物体表面发射出后，会被透镜等光学装置集中引导到探头上。
探头的热敏元件能够将物体表面发出的红外线转化为电信号。
信号经过AD转换等处理后，最终以数字或图形的形式显示出来。
总结红外温度传感器是一种非常重要的测温设备，其结构由光学系统、信号处理系统和显示系统三部分组成。
利用红外线的原理，能够在不接触物体的情况下快速、准确地测量物体表面的温度，十分实用和方便。
红外温度传感器的应用领域红外温度传感器广泛应用于各种行业，下面列举几个主要的应用领域。
工业自动化在工业生产中，红外温度传感器被用来检测机器和设备的温度，以及液体和气体的温度。
（完整版）红外测温算法——最终版红外热像仪测温算法红外热像测温原理⿊体辐射的基本规律是红外辐射理论研究和技术应⽤的基础。
所谓⿊体，就是在任何温度下能吸收任何波长辐射的物体。
斯蒂芬⼀波尔兹曼定律指出，⿊体的辐出度，即⿊体表⾯单位⾯积上所发射的各种波长的总辐射功率与其热⼒学温度T的四次⽅成正⽐：在相同温度下，实际物体在同⼀波长范围内辐射的功率总是⼩于⿊体辐射的功率。
也就是说，实际物体的单⾊辐出度⼩于⿊体的单⾊辐出度。
我们把与的⽐值称为物体的单⾊⿊度，它表⽰实际物体的辐射接近⿊体的程度：即（1）将式（1）两端积分（2）如果物体的单⾊⿊度是不随波长变化的常数，即，则称此类物体为灰体。
结合关系式：和可得所以（3）实际物体的热辐射在红外波长范围内，可以近似地看成灰体辐射。
被定义为物体的发射率。
表明该物体的辐射本领与同温度同测量条件下的⿊体辐射本领之⽐。
式(3)正是红外测温技术的理论依据。
作⽤于热像仪的辐射照度为（4）其中，为表⾯发射率，为表⾯吸收率，为⼤⽓的光谱透射率，为⼤⽓发射率，为被测物体表⾯温度，为环境温度，为⼤⽓温度，d 为该⽬标到测量仪器之间的距离，通常⼀定条件下，为⼀个常值，为热像仪最⼩空间张⾓所对应的⽬标的可视⾯积。
热像仪通常⼯作在某⼀个很窄的波段范围内，或之间，、、通常可认为与⽆关。
得到热像仪的响应电压为（5）其中，为热像仪透镜的⾯积，令，,则（5）式变为（6）红外热成像系统的探测器可以将接收到的红外波段的热辐射能量转换为电信号，经过放⼤、整型，模数转换后成为数字信号，在显⽰器上通过图像显⽰出来。
图像中的每⼀个点的灰度值与被测物体上该点发出并到达光电转换器件的辐射能量是对应的。
但直接从红外热成像系统显⽰的图像中读出的温度是物体表⾯的辐射温度，并不是真实温度，其值等于辐射出相同能量的⿊体的真实温度。
因此在实际测温时，要先⽤⾼精度⿊体对热像仪进⾏标定，找出⿊体温度与光电转换器件输出电压(在热图像上表现为灰度)的对应关系。
-红外线测距传感器工作原理：
红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。
红外传感器的的测距基本原理为发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光，据此判断前方是否有障碍物。
根据发射光的强弱可以判断物体的距离，它的原理是接收管接收的光强随反射物体的距离而变化的，距离近则反射光强，距离远则反射光弱。
汽车距离测量系统：
利用红外线测距传感器测量与前后两车之间的距离或者测量车倒车时与墙之间的距离。
具体测量车与其他障碍物之间的范围为20cm~100cm。
在车尾装一个红外测距传感器。
主要工作于露天停车场或者室内停车场。
组成框图：。
红外温度传感器参数一、引言红外温度传感器是一种通过红外辐射来测量物体表面温度的设备。
它具有非接触、快速、精确、可靠等特点，广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
本文将详细介绍红外温度传感器的参数及其应用。
二、测量范围红外温度传感器的测量范围是指它能够准确测量的温度范围。
一般来说，红外温度传感器的测量范围较广，可以覆盖从-50℃到1000℃的温度范围。
同时，不同型号的红外温度传感器在测量范围上也有一定的差异，用户在选择时应根据实际需要进行选择。
三、测量精度测量精度是指红外温度传感器测量结果与实际温度之间的误差。
红外温度传感器的测量精度通常在几个百分之一到几个百分之几之间。
一般来说，测量精度越高，传感器的价格也就越高。
因此，在选择红外温度传感器时，需要根据实际应用需求来确定所需的测量精度。
四、响应时间响应时间是指红外温度传感器从接收到信号到输出测量结果的时间间隔。
红外温度传感器的响应时间通常在几毫秒到几十毫秒之间。
响应时间较短的传感器适用于需要实时监测的应用场景，而响应时间较长的传感器适用于对时间要求不那么严格的场景。
五、输出信号红外温度传感器的输出信号一般分为模拟信号和数字信号两种。
模拟信号一般是电压或电流信号，其数值与测量温度成正比；数字信号一般是通过串口或I2C总线输出的数字信号，可以直接连接到微控制器或计算机进行数据处理。
在选择红外温度传感器时，需要根据实际应用需求来确定所需的输出信号类型。
六、环境适应性红外温度传感器的环境适应性是指它在不同环境条件下的工作稳定性。
传感器的工作稳定性受到温度、湿度、气压等环境因素的影响。
一般来说，传感器的工作温度范围在-20℃到60℃之间，工作湿度范围在10%RH到90%RH之间。
在选择红外温度传感器时，需要根据实际应用场景来确定所需的环境适应性。
七、应用领域红外温度传感器广泛应用于各个领域，如工业生产、农业种植、医疗诊断等。
在工业生产中，红外温度传感器可以用于测量物体表面温度，实现温度控制和异常检测；在农业种植中，红外温度传感器可以用于测量土壤温度和作物叶片温度，帮助农民科学管理农作物；在医疗诊断中，红外温度传感器可以用于测量人体体温，实现非接触式体温测量。
红外测温传感器工作原理宝子们！今天咱们来唠唠红外测温传感器这个超酷的小玩意儿，它的工作原理可有趣啦。
你看啊，世间万物呢，只要它有温度，就会向外辐射红外线。
这红外线啊，就像是物体温度的小信使，偷偷地把温度的信息传递出来。
红外测温传感器呢，就像是一个超级敏锐的小侦探，专门捕捉这些红外线。
想象一下，红外测温传感器就像一个小耳朵，红外线就是那些悄悄传来的小信号。
传感器里面有一个很重要的部件，就像是一个专门接收红外线的小天线。
这个部件能够感知到红外线的存在，并且把红外线的能量给收集起来。
比如说，就像你在黑夜里用手去感受周围有没有热气一样，这个传感器的这个部件就在默默地感受红外线带来的那种能量。
那收集到红外线的能量之后呢？这时候就开始了神奇的转化之旅啦。
传感器会把红外线的能量转化成电信号。
这就好比把一种神秘的魔法力量变成了我们能看懂的小密码。
这个电信号呢，它的大小是和红外线的能量相关的，也就是和物体的温度相关。
温度高的物体，发出的红外线能量强，转化出来的电信号就大；温度低的物体呢，红外线能量弱，电信号就小。
然后啊，这个电信号可不能就这么放着呀，它得经过处理呢。
就像是我们收到了一封加密的信，得有个解密的过程。
传感器里面有专门的电路来处理这个电信号。
这个电路就像是一个超级聪明的小助手，它会把电信号进行放大、滤波等操作。
放大就好比是把一个小小的声音变得很大声，这样我们就能更清楚地听到这个信号的信息啦。
滤波呢，就像是把一些干扰的杂音给去掉，只留下和温度有关的纯净信号。
经过处理后的电信号就可以用来显示温度啦。
这个时候，我们就能在传感器连接的设备上看到温度的数值了。
你看，从物体发出红外线，到传感器接收、转化、处理，最后到我们看到温度，就像是一场奇妙的接力赛。
而且哦，红外测温传感器还有很多厉害的地方呢。
它不需要和被测物体直接接触，就像一个隔空取物的小魔法师。
这在很多情况下可太方便啦。
比如说测量一个很烫的炉子，要是普通温度计还得小心翼翼地靠近，搞不好就把温度计给弄坏了。
红外光电传感器测温仪1红外测温传感器结构红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。
光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。
该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
2红外测温传感器工作原理在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射量。
根据基尔霍夫定律、普朗克定律、维恩公式这三大辐射定律，物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。
因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
三大辐射定律均是以“黑体”作为研究对象分析得出的。
但是，自然界中存在的实际物体都不是黑体，所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法以及表面状态和环境条件等因素有关。
因此，为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。
该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在0-1之间。
根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。
物体表面发射率主要决定于材料性质和表面状态（ 如表面氧化情况，涂层材料，粗糙程度及污秽状态等）。
当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断的向四周辐射电磁波，其中的红外线在给定的温度和波长下，物体发射的辐射能有一个最大值，这种物质成为黑体，其他的波段的最大值成为灰体。
事实上，自然界中并不存在黑体，只是为了获得红外线的分布规律才提出的，从而导出了普朗克黑体辐射定律。
普朗克黑体辐射定律是用于描述在任意温度下从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式。
通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础用公式可表达为：E=δε（T-To ） E 是辐射出射度．单位是W ／m3；δ是斯蒂芬一波尔兹曼常数，5．67x10-8W ／（m2·K4）； ε是物体的辐射率： T 是物体的温度（K ）；To 是物体周围的环境温度（K ）。
红外测温仪电路比较复杂, 包括前置放大, 选频放大, 温度补偿, 线性化, 发射率ε （比辐射率 ）调节等。
目前已有一种带单片机的智能红外测温仪, 利用单片机与软件的功能, 大大简化了硬件电路, 提高了仪表的稳定性、可靠性和准确性。
红外测温仪的光学系统可以是透射式, 也可以是反射式。
反射式光学系统多采用凹面玻璃反射镜, 并在镜的表面镀金、 铝、镍或铬等对红外辐射反射率很高的金属材料。
3红外测温理论基础3.1红外辐射（红外线、红外光）红外线是电磁波谱中，波长0.76μm -1000μm 范围的电磁辐射，位于红外光与无线电波之间。
与可见光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等特性相同。
同时具有粒子性。
对人的眼睛不敏感，要用对红外敏感的探测器才能接收到。
红外辐射的本质是热辐射，热辐射包括紫外光、可见光辐射，但是在0.76μm -40μm 红外辐射热效应最大。
自然界中一切温度高于绝对零度的有生命和无生命的物体，时时刻刻都在不停地辐射红外线。
辐射的量主要由物体的温度和材料本身的性质决定；特别热辐射的强度及光谱成份取决于辐射体的温度。
3.2黑体辐射规律黑体红外辐射的基本规律揭示的是黑体发射的红外热辐射随温度及波长的定量关系。
黑体一种理想物体，它们在相同的温度下都发出同样的电磁波谱，而与黑体的具体成分和形状特性无关。
斯特藩和玻耳兹曼通过实验和计算得出黑体辐射定律：40)(TT M σ=式中：)(0T M —— 温度为T 时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能，称为总辐出度；σ一—斯特藩玻耳兹曼常量；T 一—物体温度。
上式是黑体的热辐射定律。
实际物体(非黑体)的辐射定律一般比较复杂，需借助于黑体的辐射定律来研究。
设被测物体的温度为T 时，总辐出度为M 等于黑体在温度为F T 时的总辐出度Mo ，即：440,T T M M F εσσ==化简得41εFT T =其中ε为发射率，不同物体的发射率不同，具体材料的ε值可通过查表或实验得到，T 为被测物体的辐射温度，所以已知被测物体的ε和F T ，就可算出物体的真实温度。
4红外测温传感器特性当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。
单色测温仪与波段内的辐射量成比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
红外线波长范围是0.78μm-100μm 。
然而,红外辐射自目标发射出来,总是要在大气中传播一段距离才能到达观测仪器,除几何发散外,红外辐射在大气中传播会有很大衰减,主要因素是大气中各种气体对辐射的吸收。
组成大气的主要气体是氮气.氧气.氩气,它们占99%以上。
有幸的是，它们不吸收15μm 以下的红外线,否则红外技术在野外就无法使用。
能引起红外吸收的气体是水汽,二氧化碳,臭氧(O3),它们在不同波段针对红外线形成吸收带，再加上甲烷,一氧化碳等吸收作用,造成了红外辐射的衰减。
通过1μm-15μm 的红外辐射通过一海里长度的大气透射比试验,证明只有处于红外吸收带之间的红外辐射能够透过大气向远处传输,其中有三个透过大气的红外波段，1-2.5μm,3-5μm,8-13μm ，这三个波段被称作“大气窗口”，红外测温系统常常在这三个窗口内工作。
3-5μm,8-13μm 两个波段的范围都有不同特性的控制可选用。
这两个波段分别称为“短波”和“长波”窗口。
从原理上计,这两个窗口都敏感,但大多数设计者都选择了短波段,原因是该波段范围中,能在较宽的范围内提供最佳功能,达到良好的测温要求；而长波窗口则更多地用于低温及远距离的检查(AGENA570就有此功能)。
只有对热成像系统的原理及构成有了一定的了解后,才能实现对热像仪的正确操作,从而进一步实现对温度的精确测量。
由于热像仪测温是利用探测器输出的视频信号进行处理后得出的，根据公式:Us∝(wσT5/π)∫ε(λT)τα(λ)R(λ)dλ式中:Us---探测器输出视频信号的幅度λ1,λ2---热像仪工作波长范围w---热像仪瞬时视场角.σ---辐射常数T ---被测目标温度ε(λT)---被测目标光谱辐射率τα(λ)---大气透过率R(λ)---热像仪总光谱响应可见,测温精度与很多因素有关,如目标特性,热像仪特性,测量距离等。
为了实现所需的温度测量和便于操作,目前使用的大多数热像仪（如PM290）已在系统中实现了以下三方面的精度补偿:(1)热像仪内部的飘移和增溢补偿.(2)不同操作温度下的补偿.如夏天和冬天.(3)镜头视场外的辐射补偿.其它如发射率,环境温度,距离,湿度等最基本的参数则要求用户根据实际情况自行设置,以保证测温精度的可靠性。
与热电偶、热电阻等常规温度传感器相比，红外温度计具有测温范围宽、寿命长、性能可靠、反应极快和非接触性等诸多优点。
另外，红外温度计还特别适合测量腐蚀性的介质和运动物体的温度，而且不会破坏到被测对象的温度场。
两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。
相对温差δt，可用下式求出：δt=(t1-t2)/t1X100℅=(T1-T2)/(T1-T0) X100℅式中：1 和T1——发热点的温升和温度2 和T2——正常相对应点的温升和温度T0——环境温度参照体的温度与热电偶、热电阻等常规温度传感器相比，红外温度计具有测温范围宽、寿命长、性能可靠、反应极快和非接触性等诸多优点。
另外，红外温度计还特别适合测量腐蚀性的介质和运动物体的温度，而且不会破坏到被测对象的温度场。
4.1红外测温误差的分析由于红外测温仪是非接触式的，其测量结果受很多因素影响，从仪器本身来说，有以下几个方面：以不等温黑体作为校准源，仪器发射率的不同，空气介质及仪器透镜结垢或磨损等；从外界因素来说，测量结果受被测物体的辐射率，测量距离系数，外界环境温度等几方面影响。
4.2红外测温误差的解决方法：应用中一般采用现场比对校准的方法来尽量消除这些影响根据实际校准需要相应选择几个校准温度，校准顺序由低温向高温依次进行。
先设定物体的辐射率ε=1进行校准，然后调整ε值使显示温度与校准温度一致，读取ε=1的示值和调整后ε<1的示值。
每个校准点反复读取几次，然后进行数据处理。
对于示值误差和重复性均符合要求的测温仪将其s值标明即可。
5 小结红外技术已经在现代科技、国防、医疗、工农业等领域获得了广泛的应用。
在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。
红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护，以及节约能源等方面发挥着重要作用。
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