耳溫槍 - 熱輻射感測

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耳溫槍 - 熱輻射感測. 班級 : 光電二甲 組員 : 黃成靖 499L0036 曾宜唯 499L0061 葉建吾 499L0112 指導老師 : 葉義生 教授. 報告流程圖. 黑體介紹. 黑體輻射. 模型講解. 效應講解. 耳溫槍結構圖. 原理講解. 元件介紹. 工作原理. 參考資料. 何謂黑體. A perfect absorber of radiation of all wavelengths - PowerPoint PPT Presentation

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耳溫槍 - 熱輻射感測

班級 : 光電二甲

組員 : 黃成靖 499L0036

曾宜唯 499L0061

葉建吾 499L0112

指導老師 : 葉義生 教授

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報告流程圖

黑體介紹黑體介紹 黑體輻射黑體輻射 模型講解模型講解

效應講解效應講解 原理講解原理講解耳溫槍結構圖

耳溫槍結構圖

參考資料參考資料元件介紹元件介紹 工作原理工作原理

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何謂黑體

A perfect absorber of radiation of all wavelengths

在任何溫度下:一個能夠完全吸收入射光,又不會溢出的物體稱其為「黑體」。能將光波完全吸收的物體,同時也是完美的放射體。但是現實中並沒有真正的” 黑體 ”存在,下幾張我們會利用一個空腔輻射模型(Cavity Radiation) 來模擬黑體 (Black Body )!

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• 從黑體表面發出的熱輻射就是黑體輻射!

• 利用空腔輻射說明黑體輻射:[Ex]:任何入射的光都會被全黑的內壁完全吸收,若此時加熱腔體,從開口溢出的輻射就是黑體輻射。

◎黑體輻射的波長隨著空腔絕對溫度改變而有規律變化。

黑體輻射

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空腔輻射模型我們利用一個開了孔的空腔去想像「黑體輻射」這個抽象的概念:從空腔孔中放出的熱輻射 ( 即空腔輻射 ) ,就是黑體輻射!

空腔輻射僅視其溫度而定,與壁的物質結構無關!

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何謂熱輻射• 任何東西只要溫度超過 0K,都會對外放射出各種波長的電磁波。若以人體溫度來看,輻射出的電磁波主要集中在紅外線波段;因此又稱為熱輻射 (Thermal Radiation) 。

• 紅外線的強度與物質溫度成正比,每當溫度上升 1 度,紅外線強度就會增強 16倍。

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史蒂芬 - 波茲曼定律(Stefan-Boltzmann's Law)

E = ε σ T4

※ ε( 黑體 ) = 1 σ = Stefan 常數

※黑體輻射的總能量 (E) 和絕對溫度 (T)的四次 方成正比 !

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維恩位移定率(Wien's Displacement Law)

● 當黑體的溫度越高時,輻射強度曲線的峰值會往短波長移動。

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耳溫槍

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耳溫槍結構波導管

熱電容( 鋁塊 )

液晶螢幕

水銀電池

喇叭

焦電元件( 熱電堆感測

器 )

微控制器

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熱電效應和熱電偶• 熱電效應主要是因不同種類金屬擁有自由電子數不同,當

兩金屬連接形成迴路,溫度改變會造成接觸面之自由電子運動而使金屬間產生電位差。

當兩端溫度相同時,端點所產生之熱電動勢相同,故迴路中不會有電流;若兩端間存在溫度差,導致熱電動勢大小不同而產生一電流由高電動勢往低電動勢流。

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• 是一個將熱能轉變成電能的電子裝置。當紅外線輻射進入元件中央的紅外線吸收層時,吸收入射的紅外線熱輻射而產生溫升,使的內部熱接點 ( 紅外線吸收層 ) 和冷接點間產生溫差,此溫差使熱電堆產生電壓訊號輸出。

熱電堆感測器

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耳溫槍工作原理• 耳溫槍是利用紅外線感測器偵測耳膜(相當於下視丘)所

發出的紅外線,紅外線經波導管由焦電元件感應造成電壓差,此電壓經過類比數位轉換器,轉換成數位信號之後並經環境溫度的校正,就可測量溫度。

Thermopile Sensor

Infrared Ray

Ambient Sensor

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資料來源http://blog.udn.com/eddyliu/2623542

http://www.ppcpw.com/sell/show.php?itemid=48550

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%86%B1%E9%9B%BB%E5%A0%86

http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/viewtopic.php?topic=561

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1507011406949

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1611021401529

紅外線感測器工作原理周宗儀。中山工商。綜合高中。三年 7 班。

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