火星|读懂疫情背后的科技力量——非接触式红外测温 NASA

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相信大家经过一波疫情，对在特殊岁月里守护我们的测温仪已经非常熟悉了，这些在人流密集的各个交通要道、医院、小区等等场所广泛使用的测温设备，背后有哪些不为人知的故事呢？
今天，大盛就来给大家讲讲非接触式红外人体测温这种测量方式。
人体红外测温仪其实经过了相当长的曲折发展才被发明出来，早在1800年的时候，威廉·赫胥尔为了解释为什么晒太阳会觉得热的问题，做了一个测试光温实验。结果他发现：紫色光的温度最低，红色光的温度最高。
然后又在一次试验中，他无意间在色散红可见光的边缘放置了一个温度计，这个温度计的得到的温度比红色可见光部分的温度更高。赫胥尔重复测试后得出结论：太阳光中含有一种“热线” ，传递着热量，位于红光光谱以外，命名为红外线，红外线就是这样被发现的。
图1.测试光温实验示意图
在1900年的时候，马克思·普朗克提出了温度与辐射的关系，简单来讲就是，不同温度的物体发射的光是不一样的，如下面的示意图，四条不同的曲线，代表不同温度下黑体辐射的光谱分布。
图2.普朗克黑体辐射定律温度与辐射关系图
所以如果能够探测到人体的辐射强度和波谱分布，就完全可以反推出温度，这就是测温仪测体温的由来。（人体虽不是黑体，却也遵循普朗克定律）
【火星|读懂疫情背后的科技力量——非接触式红外测温】继这位卓越科学家的伟大发现之后，红外线与辐射的关系就变得亲密起来，众多科学家也基于这些原理创造出许多有用的发明，被广泛的运用在各个领域中去，红外体温测量仪以及红外热成像测温仪就是其中的一部分。
红外测温仪测温的原理，是将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。红外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关联的，根据转变成电信号大小，就可以确定物体的温度。
而非接触式热释电红外测温仪是利用热释电效应工作的一种新型红外测温仪。与其他传统测温仪相比，具有不需制冷、能在室温下工作和光谱响应宽等优点，且灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强。
在测量人体温度时，一般都是指向额头或手腕。这是因为额头额头是颞动脉流经的地方，皮肤薄，面积小，又暴露在外，是人体内部温度的最佳非接触式观测点。除此之外，手腕、脖子等血管隐藏不深的部位也能作为体温捕捉点。
所有在绝对零度以上的物体都会自行辐射出红外线，红外测温仪的作用就是收集物体发射的红外线，本身一点也不会发射出任何有害的辐射，所以对人体是完全无害的。有一些人误解为是红外测温仪发射出射线到人体上产生读数，这种观念是错误的。