反射辐射和探测器本身的辐射对实时测温系统测温精度的影响及其抑制

在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上 ,着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响。提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的 4条措施 :1)采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷 ;2 )尽可能地使探头正对待测物体表面 ;3)选择合适的仪器工作波长带宽 (Δλ =10nm) ;4 )进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论 ,得到了采用水冷遮蔽板、将探头尽可能地正对待测面并选用合适的波长带宽可以有效地抑制反射辐射、及对探测器进行水冷并进行电气补偿 ,可有效地抑制探测器本身的辐射的结论。实验表明 ,采取优化措施后 ,在要求的测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内测温精度不低于 0 3% ,符合设计要求     

反射辐射和探测器本身的辐射对实测测温系统测温精度的影响及其抑制

在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时删温系统的基础上，着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响。提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的4条措施：1)采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷；2)尽可能地使探头正对待测物体表面；3)选择合适的仪器工作波长带宽(Δλ=10nm)；4)进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论．得到了采用水冷遮蔽板、将探头尽可能地正对待测面并选用合适的波长带宽可以有效地抑制反射辐射、及对探测器进行水冷并进行电气补偿，可有效地抑制探测器本身的辐射的结论。实验表明，采取优化措施后，在要求的测温范围400～1200℃内测温精度不低于0．3％．符合设计要求。     

光源对测温系统测温精度及测温范围的影响

基于Kirchhoff定律，依照测温系统的激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积和光学系统的相对孔径与温度分辨力、测温精度及测温范围之间的关系，对采用LiTaO3热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择。结果表明，在测温范围400-1200℃内，采用所选择的半导体激光器(LD)作为该实时测温系统的激光光源，其温度分辨力不低于0．4K，测温精度不低于0．3％。     

实时测温系统中采样精度的提高措施

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器并采用钽酸锂热释电探测器实时测量比辐射率及温度的系统的基础上,着重讨论了从光、电干扰及其抑制这两方面所采取的提高其采样精度的措施：一是在抑制光干扰的基础上选择合适的采样时机并优选采样结果;另一是在抑制电干扰的基础上选择合适的采样周期并进行信号平均。给出了系统的采样硫程图,进行了一些必要的分析和讨论。     

一种实用化实时测温系统测温精度的进一步分析

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.基于反射辐射对系统测温精度影响的分析,确定了水冷遮蔽板的尺寸(即H/R之值);通过对A/D转换器件的分辨率对系统测温精度的影响及对V(T)-T曲线温度灵敏度制约的研究,确定了系统应选用16位的A/D转换器件;依照光路中的外界干扰(选择性吸收气体、烟尘等微粒)对系统测温精度影响的讨论,提出了其相应的抑制措施;总结出了影响系统测温精度的5种因素,并对其中的2种进行了简要的分析.该系统的测温不确定度优于0.3%.     

影响实用化实时测温系统测温精度的几个因素

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统,从待测目标表面的红外辐射特性、待测表面周围的其它辐射体、大气的透射特性以及测温系统本身这四个方面出发,对影响该系统测温精度的因素进行了详尽分析,并提出了提高测温精度的相应措施．实验结果表明,在测温范围673～1473K内,温度测量的不确定度在0．3％以内,符合设计要求。     

一种实用化实时测温系统的温度分辨力

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于系统温度分辨力的要求,对光学系统的相对孔径及选频放大器的带宽进行了优化设计。结合V(T)～T曲线的温度灵敏度和相对灵敏度变化曲线,重新讨论了系统的工作波长。实验结果表明,采用所选择的激光波长和光学系统的相对孔径及选频放大器的带宽,在实际的测温范围内,系统的温度分辨力和V(T)～T曲线的温度灵敏度均能够满足系统要求。     

一种实用化实时测温系统的测温灵敏度

基于基尔霍夫定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T)-T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系,确定了系统应选用16位的芯片为其A/D转换器件;基于该系统的测温精度、V(T)-T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T)-T曲线的温度灵敏度间的制约关系,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析,并给出了系统在673K～1473K内的测温灵敏度。对系统进行优化设计后,在测温范围的低温段,其灵敏度不低于0.5K;在测温范围的高温段,则不低于0.1K。在673K～1473K内,其测温不确定度不低于0.3%。     

一种实用化实时测温系统的工作波长的最优设计

基于Kirchhoff定律 ,依照测温系统的各主要技术参数与各主要测量指标 (极限灵敏度、测温精度及测温范围 )之间的关系 ,对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的工作波长进行了最优化设计。实验表明 ,在测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内 ,测温灵敏度及测温精度均符合设计要求。     

半导体激光器在航空发动机实时测温系统中的应用

传统的航空发动机测温系统采用热电偶方式,这种方式存在系统体积大、重量重、误差大、反应速度慢的缺点。文中介绍了一种利用半导体激光器InGaAs／I做光源,用钽酸锂热释电探测器做光接收器件,以单片机为核心实现的中、高温度实时测量系统。该系统主要由光发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统3部分组成。介绍了该系统的基本原理、结构和抗干扰措施。经航空发动机实时测温实验结果表明,在要求的测温范围300℃～800℃内,测温精度和反应速度符合设计要求,且与理论分析结果相一致,从而证明了系统设计的正确性。     

一种实用化实时测温系统波长带宽的优化设计

基于Kirchoff定律,利用InGaAs/ I半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实 用化的实时测温系统。在着重讨论系统的测温不确定度(抗反射辐射光干扰的能力)及温度分辨力的基础上,对其工作波长的带宽进行了优化设计。实验表明,采用优化设计的波长带宽之后,在测温范围400～1200℃内,测温不确定度及系统的温度分辨力均符合设计要求。     

反射及发射率对光纤测温仪精度的影响及抑制

在简要介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了待测面对背景目标辐射的反射（反射辐射）及待测面的光谱发射率对仪器测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施.结果表明,在采取相应的抗干扰措施后,在仪器要求的测温范围400～1360℃内,其测温精度符合设计要求.     

一种实用化实时测温系统激光光源的最佳选择

基于Kirchhoff定律和测温系统的各主要技术参数(激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积及光学系统的相对孔径等)与各主要技术指标(温度分辨力、温度灵敏度、相对温度灵敏度及测温精度)之间的关系．对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择．实验表明，在测温范围400℃-1200℃内，采用所选择的激光器作为该实时测温系统的激光光源，其测温精度均符合设计要求。