单波长测温仪低温段的测温精度与波长带宽的优化选择

摘要

基于Kirchoff定律,利用半导体发光器件作辅助测量光源、以InGaAs光电二极管作光电转换器件设计了一种能够同时准确测量待测面的发射率和温度的仪器(工作波长1.5μm、测温范围400℃至1100℃)。在简要介绍这一仪器基本测量原理的基础上,着重讨论了在不同的波长带宽下环境辐射体的辐射对其测温精度、尤其是对测温范围内低温区的测温精度的影响。理论分析表明:波长带宽太窄时仪器的温度分辨力太低、从而其测温精度也很低;波长带宽太宽时环境辐射体的辐射对仪器的测温精度影响大、从而导致其测温精度也不高,因此仪器的波长带宽应适中选择。综合考虑各种因素,仪器选择Δλ=20nm作为其工作波长的带宽。采用优化设计的这一波长带宽后,在其测温范围内、尤其是在测温范围内的低温区,其测温精度不低于0.2%,符合设计要求。