Измерение температуры.

Существуют контактный и бесконтактный методы измерения температуры.

1. К контактным методам относятся методы измерения температуры с помощью терморезисторов. Используется зависимость сопротивления от температуры. Терморезистор включают в мостовую схему и по изменению напряжения в диагонали моста судят о температуре объекта.

Термопары, использующие явление возникновения ЭДС, пропорционально разности температур холодного и горячего слоя.

2. Бесконтактные методы.

Часть тепловой энергии от объекта передается с помощью теплового электромагнитного излучения, анализируя параметры которого можно судить о температуре объекта. Спектральное распределение плотности энергии излучения определяется формулой Планка: .

А световой поток, попадающий на фотоприемное устройство и определяющий величину электрического сигнала, определяется выражением: , где С₁, С₂ - const;  - длина волны максимального светового потока излучения (максимум спектра излучения); Т - температура, К; А - коэффициент использования светового потока от объекта излучения, который зависит от типа применяемой оптической системы и равен отношению полного светового потока к той части, которая воспринимается приемником излучения. _ - коэффициент спектрального пропускания оптической системы.

Полное излучение определяется законом Буггера-Лаберта-Берра.

Интеграл, определяющий полный световой поток, падающий на фотоприемник аналитически неопределим. Его определяют с помощью таблиц или графически. Однако, с относительной погрешностью: ,

формула Планка аппроксимируется формулой, которая определяет спектр и плотность излучения: и данная формула в видимой, ближней и средней ИК областях. Чем выше температура, тем меньше погрешность.

Согласно данному закону максимум спектра излучения имеет вид:

	 - коэффициент пропускания фильтров, равен произведению коэффициентов пропускания элементов оптической системы. Временная фильтрация работает кратковременно - модулирование полезного сигнала - перенос спектра частот.
	Для повышения отношения полезного сигнала к шуму используют четыре типа фильтрации: Спектральная; Пространственная (за счет направленного действия оптической системы); Временная (за счет модуляции светового излучения); Поляризационная (за счет применения поляризаторов, выделяющих вектор полярности электрического поля световой волны определенной ориентации);

Термоэлементы.

Принцип действия тенмоэлементов основан на эффекте Зеебека: возникновение ЭДС в цепи, состоящей из 2-х разнородных материалов, в местах их спая. В качестве металлов используют медь, алюминий, серебро, кремний, теллур. Постоянная времени () термопары составляет сотни миллисекунд, чувствительность: 0,1 мкВ/град, т. е. изменение температуры на 1 градус приводит к изменению напряжения на 0,1В.

Недостаток - большая постоянная времени ()

Достоинство - повышение чувствительности при увеличении tС.

Используют для измерения температуры в области 500 - 2000С

Болометры характеризуется изменением сопротивления R от светового потока.

Изменение параметров болометра, происходящее под действием изменяющегося светового потока основано на внутреннем фотоэффекте. Физика данного эффекта позволяет осуществить измерение светового потока в большом диапазоне длин волн до дальней инфракрасной (ИК) области ( =50).

Основной материал, применяемый при изготовлении болометров – германий.