Nhiệt kế phát xạ hồng ngoại

 
Hãy trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhiệt kế phát xạ hồng ngoại? Trong thực tế, nhiệt kế thường được ứng dụng để đo nhiệt độ ở vị trí nào trên cơ thể bệnh nhân?
Gợi ý:
 
Cấu tạo của nhiệt kế phát xạ hồng ngoại gồm 4 bộ phận chính:

  • Ống dẫn sóng (waveguide) để thu gom năng lượng phát ra từ đối tượng cần đo.
  • Cảm biến có tác dụng chuyển đổi năng lượng sang tín hiệu điện.
  • Bộ điều chỉnh độ nhạy để phối hợp phép đo của thiết bị hồng ngoại với chỉ số bức xạ của vật thể được đo.
  • Một mạch cảm biến bù nhiệt để đảm bảo sự thay đổi nhiệt độ phía bên trong thiết bị không bị truyền đến ngõ ra.

Nhiệt kế phát xạ hồng ngoại hoạt động dựa trên cơ sở sau đây:
– Như chúng ta biết là > 00K thì tất cả các vật thể đều phát ra bức xạ. Các bức xạ từ một vật cách ly tại nhiệt độ cơ thể có biểu đồ phụ thuộc bước sóng riêng được thể hiện qua đồ thị bức xạ vật thể đen tuyệt đối.
– Đối với con người, tại nhiệt độ cơ thể 37°C bức xạ đạt giá trị cao nhất tại bước sóng 9340 nm thuộc vùng tia hồng ngoại. Giá trị bước sóng cực đại này được xác định bởi định luật dịch chuyển Wien.
– Vật cần đo nhiệt đo bức xạ ra năng lượng hồng ngoại sẽ được bộ cảm biến nhiệt hấp thụ và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Bộ vi xử lý sẽ tiếp nhận tín hiệu điện này, sau đó điều khiển việc điều chỉnh độ nhạy và bù nhiệt và tiến hành tính toán nhiệt độ.