(3)背景對(duì)測(cè)溫的影響。在用紅外熱成像系統(tǒng)測(cè)量物體溫度時(shí)，探測(cè)器接受的不僅有被測(cè)物體表面投射到響應(yīng)平面上的輻射能，還可能有背景(即周圍環(huán)境)投向物體表面被物體表面反射的輻射能，以及背景投向物體表面并透過(guò)物體表面的輻射能。后兩部分的輻射能會(huì)直接影響到測(cè)溫的準(zhǔn)確度。顯然，只有物體為絕對(duì)黑體，即背景入射到被測(cè)物體的輻射能全部被吸收，既無(wú)反射，又無(wú)透射，背景對(duì)測(cè)溫的影響才減至零;而且，背景溫度越高，對(duì)測(cè)溫的影響也越大。此外，發(fā)射率低的物體比發(fā)射率高的物體受背景溫度的影響更大。因此，被測(cè)物體表面若發(fā)射率低，而被測(cè)溫度又和背景溫度相差不大時(shí)，就會(huì)引起很大的測(cè)溫誤差。

通常在用紅外熱成像系統(tǒng)測(cè)溫時(shí)，有以下幾種情況：

1)被測(cè)物體的溫度與背景相同，這時(shí)只要知道被測(cè)物體的發(fā)射率，便可將背景的輻射能扣除，直接得到被測(cè)物體的真實(shí)溫度，被測(cè)物體的發(fā)射率越高，背景溫度的影響越小。

2)被測(cè)物體發(fā)射率較低，背景溫度與紅外熱成像儀相同，此時(shí)測(cè)量和計(jì)算結(jié)果也會(huì)是準(zhǔn)確的。

3)被測(cè)物體發(fā)射率較低，背景溫度高于紅外熱成像儀溫度，這時(shí)所測(cè)得的溫度將高于物體的真實(shí)溫度，即使背景溫度低于被測(cè)物體溫度，所測(cè)溫度也金有較大誤差。為了消除背景溫度對(duì)測(cè)溫的影響，紅外熱成像系統(tǒng)應(yīng)有背景溫度補(bǔ)償功能，通常有兩種補(bǔ)償方法：

1)以背景溫度不變?yōu)榍疤幔M(jìn)行補(bǔ)償，這種補(bǔ)償比較簡(jiǎn)單，只要知道背景溫度，通過(guò)系統(tǒng)軟件的計(jì)算，即可得到正確的測(cè)量值。這種補(bǔ)償只適于背景溫度變化不大的情況，補(bǔ)償時(shí)，對(duì)背景溫度的變化取平均值。

2)實(shí)時(shí)補(bǔ)償，當(dāng)背景溫度隨時(shí)間變化很大、很快時(shí)，使用另外一個(gè)專測(cè)背景溫度的傳感器，再通過(guò)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

(4)大氣對(duì)測(cè)溫的影響。被測(cè)物體輻射的能量必須通過(guò)大氣才能到達(dá)紅外熱成像，由于大氣中某些成分對(duì)紅外輻射能的吸收作用，會(huì)減弱由被測(cè)物體到探測(cè)器的紅外輻射能，引起測(cè)溫誤差。另外，大氣本身的發(fā)射率也將對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。為此，除了充分利用“大氣窗口”以減少大氣對(duì)輻射能的吸收外，還應(yīng)根據(jù)輻射能在氣體中的衰減規(guī)律，即貝爾(Beer)定律，在紅外熱成像儀的計(jì)算軟件中對(duì)大氣的影響予以修正。

(5)工作波長(zhǎng)的選擇。在用紅外熱成像儀測(cè)量物體表面溫度時(shí)，選擇工作波長(zhǎng)是非常重要的。選擇工作波長(zhǎng)的依據(jù)是測(cè)量溫度范圍、被測(cè)物體的發(fā)射率、大氣傳輸?shù)挠绊憽?/p>

1)依據(jù)測(cè)溫范圍選擇工作波長(zhǎng)。根據(jù)有關(guān)輻射的知識(shí)，物體的溫度越高，輻射的能量越大，且峰值波長(zhǎng)隨著溫度的升高將向短波方向移動(dòng)，因此從能量利用的角度考慮，高溫測(cè)量一般選用短波，低溫測(cè)量選擇長(zhǎng)波，中溫測(cè)量波長(zhǎng)選擇介于兩者之間。從普朗克定律可看出另一種情況，即峰值波長(zhǎng)右側(cè)的能量占總能量的75%左右，左側(cè)只占總能量的25%左右，如果采用寬波段測(cè)溫，似乎選用峰值右側(cè)的波段可能能量更大些。實(shí)際上，因?yàn)榧t外輻射測(cè)溫還有一個(gè)更重要的因素要考慮，就是能量隨溫度的變化率，這個(gè)數(shù)值越大，測(cè)溫的靈敏度越高，在峰值波長(zhǎng)的左邊能量隨溫度的變化率較大，因此選用峰值左邊的波段較為合適。

2)依據(jù)被測(cè)物體的發(fā)射率選擇工作波段。由于被測(cè)物體是多種多樣的，因此某一種紅外測(cè)溫裝置不可能同時(shí)滿足所有被測(cè)物體的要求，對(duì)于發(fā)射率既隨溫度變化又隨波長(zhǎng)變化的物體，其工作波段的選擇不能只依據(jù)溫度范圍，而主要依據(jù)發(fā)射率的波長(zhǎng)隨溫度的變化情況。例如，高分子塑料在波段3.43um或7.9um處，玻璃在波段5um處，只含C02和NO的清潔火焰在4.5um處均有較大的發(fā)射率，為了測(cè)量這些對(duì)象的溫度，就要選用這些具有大發(fā)射率的波段。

3)依據(jù)大氣窗口選擇工作波段。為了減少輻射在大氣中的衰減，工作波段應(yīng)選擇大氣窗口，特別是對(duì)長(zhǎng)距離的測(cè)量，如從衛(wèi)星處探測(cè)地面輻射的遙感，更是如此。當(dāng)然對(duì)一些特殊場(chǎng)合，如測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)含有大量的水蒸氣，則工作波段應(yīng)特別避開(kāi)水蒸氣的幾個(gè)吸收波段。在選用紅外熱成像儀或紅外輻射儀時(shí)，應(yīng)注意生產(chǎn)廠家所提供的工作波段。

5.紅外探測(cè)器的制冷裝置

為了消除背景噪聲和提高探測(cè)器的靈敏度，探測(cè)器要求配置制冷裝置，不同的探測(cè)器要求的制冷溫度也不同，如對(duì)銻化銦、碲鎘汞探測(cè)器，其要求的制冷溫度為77K。獲得制冷的方法主要有：

(1)把探測(cè)器置于杜瓦瓶?jī)?nèi)，然后向瓶?jī)?nèi)直接灌液氮。

(2)使用高純壓縮空氣或氮?dú)猓ㄟ^(guò)毛細(xì)管口突然膨脹降溫而變成液體，再將此液體導(dǎo)人杜瓦瓶中。

(3)利用半導(dǎo)體致冷或脈管致冷、熱聲制冷等新型的微型制冷裝置。