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1、测量与设备度,经过修正完全可以实现定点频率下电平的准确度较高,可以应用于微波信号源的校准工作。对于测量;但在变频增益没有达到足够的高准确度时,对绝对电平测量功能,如果混频器变频增益的测试能电平的修正只能作为粗略测量的结果。因为混频器达到较高的准确度,也可以通过修正来实现定点频的测试还没有得到彻底解决,本人暂时不能提供绝率下的准确测量。对电平测量的权威性数据,请读者见谅。参考文献4结论[1]JJGKZ00290HP8672A和合成信号发生器检定规程国防科学技术工业委员会后勤部通过实验研究,证明利用外差混频法对[2]张秉一,刘重光微波混频器
2、北京:国防工业出版社,1984HP8902A进行频率扩展是可靠有效的。扩展后,调[3]国防科工委科技与质量司组织编写无线电电子学计量北制度测量功能以及衰减测量功能经验证,测量准确京:原子能出版社非接触式红外测温原理及误差分析晏敏颜永红曾云曾健平(湖南大学应用物理系,长沙410082)摘要本文介绍了红外测温的机理以及系统的组成部分和测量范围的划分,并从环境、反射率、距离系数等几个主要因素分析了产生误差的原因,同时,还提供了一个实用红外测温的具体电路。关键词黑体辐射;红外测温;环境;反射率;距离系数红外测温因其非接触的特性,可以对
3、一些远距(T)。根据这个关系可以得到图1的关系曲线,可离、运动的和有危险性的物体进行温度测量,它具有知:随着温度升高,物体的辐射能量越强,辐射峰值安全、快速、可靠、方便等优势,已在电力、石油、化向短波方向移动(向左),并满足维恩位移定理T工、交通机械、医疗等许多领域和公共场所得到广泛m=28978(mK),峰值处的波长m与绝对温度的应用,成为产品检测、故障诊断和预防疾病流行的T成反比,虚线为m处峰值连。红外测温必须根[1~2]重要手段。据波长划分测温范围,高温在短波处,低温在长波处,辐射能量随温度的变化而变化,短波处温度比长1黑体辐
4、射与红外测温的原理波处高,且它的灵敏度高(曲线陡峭),抗干扰性强。在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于075m~100m红外线。它最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定它的反射系数为1,其它的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率Pb(T)[3~5]与绝对温度T之间满足普朗克定理-5Pb(T)=c1/[expc2/T-1](1)其中Pb(T)为黑体的辐射出射度;为波长;T为绝对温度;c1、c2为
5、辐射常数。它说明在绝对温度T下,波长处单位面积上黑体的辐射功率为Pb图1计量技术2005No123测量与设备[3]根据斯特藩玻耳兹曼定理:黑体的辐出度理后,在显示终端即可显示被测物体的温度。(黑体表面单位面积上所发射的各种波长的总辐射3红外测温的误差分析功率)Pb(T)与温度T的四次方成正比,即4由于红外测温是非接触性的测量,同样也会存Pb(T)=T(2)式中,为斯特藩常数,T为热力学温度,黑体辐射在着各种误差。测温范围越窄,精度就越高,测温范机理正是红外测温技术的理论基础。如果在条件相围过宽,会降低精度,尤其在低端测温。同情
6、况下,物体在同一波长范围内辐射的功率总是影响红外测温的因素很多,除了仪器本身的因小于黑体的功率,即物体的单色辐出度P(T)小于素外,主要还体现在以下几个方面。黑体的单色辐出度Pb(T),将它们之比称为物体的31辐射率(即辐射系数)单色黑度(),即实际物体接近黑体的程度。辐射率是描述一个物体相对于黑体辐射能力大()=P(T)/Pb(T)(3)小的物理量,它的大小与物体的材料形状、表面粗糙度、凹凸度、氧化程度、颜色、厚度等有关。红外测温考虑到物体的单色黑度()是不随波长变化仪从物体上接收到的辐射能量大小与该物体的辐射的常数,即()=
7、,称此物体为灰体。它是随不同率成正比,不同物质的辐射率是不同的。物质而值不同,即使是同一种物质因其结构不同值[3]根据基尔霍夫定理:物体表面的半球单色发也不同,只有黑体=1,而一般灰体0<<1射率()等于它的半球单色吸收率(),=,在热由式(2)可得P(T)=P4平衡条件下,物体辐射功率等于它的吸收功率,即吸b(T)P(T)=T收率()、反射率()、透射率()总和为1,即+所测物体的温度1+=1,对于不透明的(或具有一定厚度)的物体透T=[P(T)/]4(4)射率可视=0,只有辐射和反射(+=1),它们式(4
8、)正是物体的热辐射在红外波长范围内测温的会处在一种动态的热平衡状态,物体的辐射越高,反理论基础。射就越小。2
