【图】红外线温度传感器加热圈的设计原理分析

有关红外线温度传感器加热圈的设计原理，所要设计的仪器结构简单，容易制作，便于安装，可进行高精度的温度测量，该温度测量可直接输出到微机或pc机进行后期的数据处理。

1、引言（红外线温度传感器）

在物理实验和生产实际中。往往需要高精度的测量。环境温度对测量的影响是一个重要的因素。

因此必须对环境温度进行精密的测量。对测量仪器也应有如下的要求，即制造成本低。测量精度高。湿度传感器探头,不锈钢电热管,PT100传感器,流体电磁阀,铸铝加热器,加热圈线形度好，应用范围广。便于安装和调试。目前市场上有多种传感器可以用来实现温度的测量。

常用的有石英温度计、光纤传感温度计、热敏电阻温度计等在上述几种器件中，石英温度计灵敏度最高，目前可达到℃数量级然而，这些传感器的价格一般都比较贵。线性度难以达到精密测量的要求。

红外光的特性：单色性好，抗干扰，比较适合高精度的测量。我们所要设计的仪器结构简单，容易制作，便于安装，可进行高精度的温度测量，该温度测量可直接输出到微机或pc机进行后期的数据处理，十分方便易行。

2、仪器的原理和用途（红外线温度传感器）

采用微品玻璃陶瓷材料制成一个圆筒，这种微晶玻璃陶瓷材料具有真空性好、耐高低温、绝缘和耐酸碱腐蚀等性能，其基本性能指标如下：使用温度-273℃～1000℃体积电阻率1.08x1014Ω·cm，热膨胀系数为αl=8.6x10-6/℃，微品玻璃陶瓷抗热冲击性能非常好，从800℃急冷至0℃不破碎，200℃急冷到0℃强度不变化。

在筒内的一端固定一根长L=10cm的薄有机玻璃圆筒，在筒内另一端固定一个红外位移传感器，并且让有机玻璃棒的自由端将红外接收管的接收面遮住一半，使其工作在线性度最好的区域。

由于有机玻璃的热膨胀系数为α2=1.7x10-4/℃，两者相差达2个数量级，所以当温度变化时，可以认为有机玻璃在陶瓷卡材料上的相对位移可以忽略，故有机玻璃的自由端同红外位移传感器之间的相对位置变化将改变红外接收管的有效接收面积。从而使位移传感器输出电压也随之改变。这种新型温度传感器的测量灵敏度为：