(文章來源:天晴科技說)
近年來一些流感流行,而這些流感特征很多就是出現發熱癥狀。醫院的發熱門診進行體溫測量可以很好的做出流感篩查,而體溫檢查就需要用到大量溫度計。
例如現今的疫情期間用的最多的就不單單是消毒液、酒精、口罩,紅外線測溫儀(體溫槍)應用也是非常的多。相比于傳統的水銀溫度計,它用起來非常的方便,幾秒鐘就可以得出被測量者是否有發燒。在火車站、各個高速、小區卡口,它起著非常大的作用。那么這個紅外線測溫儀是如何實現快速檢測溫度的?它是否會有人們擔心的輻射問題?帶著這樣的疑問,下面就給大家系統全面的分析。
兩百多年前,英國物理學家F. W. 赫胥爾在熱的觀點研究各種色光時,首次發現了紅外線,自此打開了人類利用紅外線的大門。
而在第二次世界大戰后,美國對于紅外線的應用研究非常入迷,想要把它應用到軍事領域,提升自己的軍事實力以及戰場上的優勢。他們研究了紅外尋視系統,這個紅外尋視系統是利用光學機械系統對被測目標的紅外輻射掃描。這些掃描經過一系列儀器和信號的轉換,就可以顯示出目標的溫度圖像。這算的上是簡單意義上的紅外線測溫儀,只不過不能顯示出準確的溫度。
晚于美國幾年,瑞典也研究出了可以測溫的熱像儀,受制于當時的技術和器件成本的原因,這項技術只被用于了軍事領域,無緣于民用。而到了90年代的中期,美國對這項研究有了極大的突破。
美國首先研制成功由軍用技術(FPA)轉民用并商品化的新一紅外熱像儀(CCD)屬焦平面陣列式結構的一種凝成像裝置,這項技術更加先進,只需要對準待測圖像,就能得出一系列數據。不僅僅如此,它把測溫儀的體積做了很大優化,變得更加便攜。事實上上面僅是對主要的進展做了概述,在這其中也有很多的進步,沒有一一的羅列出來。經過這么多年的技術突破,現在的測溫儀做的特別小巧,測量精度更加的高,耗費時間更加的短。
了解原理前,先來了解其中一個理論。在自然界中,任何高于絕對零度(-273℃)的物體就存在分子和原子無規則的運動,物體都在不斷地向外釋放紅外輻射能量。輻射能量的大小及其波長與物體表面的溫度有著密切的關系,例如人體的正常溫度在36~37℃之間,放射的紅外波長為9~13чm。
紅外線測溫儀主要由顯示輸出電路、光學系統、光電探測器、信號放大處理放大器等部分組成,測量時對準被測物體即可實現測溫。上面我們提到人體可以時刻不斷地向外輻射紅外能量,而紅外線測溫儀的光學系統可以采集這些輻射能量。光學系統將采集到的能量聚焦送到光電探測器上轉變為一系列的電信號,這些電信號經過信號處理電路內設置的算法處理,再經過顯示輸出電路,就可以在測溫儀的LCD屏幕上顯示出被測者的體溫。
這里需要說明的是,它利用的是人體自身發出的紅外線,而不是體溫槍自身發出的,因此它是對人體沒有傷害的。而那個發出的紅光,僅僅是作為瞄準用的。這一點我們也可以這樣的去理解,我們把人的眼睛比作一個測溫儀的探測頭,大腦比作測溫儀內部信號處理電路、嘴巴比作測溫儀LCD顯示屏。桌子上放了幾個不同大小的蘋果,這些蘋果大小代表不同的溫度。人眼可以看到蘋果,將看到的東西傳到大腦進行處理,大腦中本身就有對大小判斷的能力(也就是測溫儀內部電路本身具有的功能)進而可以得出幾個蘋果誰大誰小,也就是溫度的高低。
(責任編輯:fqj)
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