光电传感器与红外线辐射温度计：非接触体温测量技术

"红外线辐射温度计在非接触体温测量中的应用-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第十章（上） 光电传感器）" 在自动检测技术中，红外线辐射温度计是一种重要的非接触体温测量工具，尤其在医疗领域，如耳温仪，它利用了光电传感器的技术。红外线辐射温度计的工作原理基于光电效应，这种效应在现代科技中具有广泛的应用。 光电效应是指光照射到物体表面时，物体吸收光子能量并产生电效应的现象。它分为三个主要类别： 1. 外光电效应：在这种效应中，光子能量使得电子从物体表面逸出，例如光电管。光电管由一个阳极和一个阴极组成，当光照射到阴极时，若光子能量足够大，能克服逸出功，电子将逃离金属表面，形成电流。 2. 内光电效应：又称为光电导效应，光照射导致物体内部电阻率改变。如光敏电阻、光敏二极管等，它们在光照下电阻会降低，从而改变电路的特性。 3. 光生伏特效应：光照射物体时，物体两端产生电动势，如太阳能电池。在这种情况下，光能直接转化为电能，无电子逸出，但产生电压。 红外线辐射温度计就是基于光生伏特效应，它接收物体发出的红外辐射，通过光电元件将辐射能转换为电信号，然后通过电子电路计算出相应的温度。由于红外线辐射与物体温度密切相关，这种方法可以准确地测量目标物体的温度，而无需实际接触，避免了传统体温计可能带来的交叉感染风险。 爱因斯坦光电方程是理解光电效应的关键，它描述了电子吸收光子能量后逸出的条件。公式为：E = hf - W，其中E是电子动能，h是普朗克常数，f是光的频率，W是材料的逸出功。只有当光子能量大于逸出功时，电子才能逸出。 不同金属的逸出功不同，因此每种金属对光的响应频率也不同，这就决定了光电元件对不同波长光的敏感性。红外线辐射温度计通常选择对红外光谱敏感的材料，以准确测量人体发出的红外辐射。 总结来说，红外线辐射温度计是光电传感器应用的一个典型例子，它利用了光生伏特效应，通过非接触方式测量体温，确保了测量的安全性和准确性。这一技术在医学、工业和科学研究中都发挥着重要作用。