Temperature Measurement Range : 온도 측정 범위
온도 측정 범위는 장치가 온도를 측정할 수 있는 최소 및 최대 온도를 지정합니다. 이러한 온도는 장치의 디지털 표시기에 직접 표시되거나 소프트웨어로 전송되어 거기서 표시되거나 아날로그 인터페이스를 통해 전류 또는 전압 비례값으로 출력될 수 있습니다. 온도 표시 범위와 명시된 측정 범위를 구분하는 경우도 있습니다. 명시된 측정 범위 내의 온도는 기술 문서의 정확도 사양을 충족해야 하지만, 장치는 이 범위 밖의 복사 신호를 평가하고 표시할 수도 있으나 정확성을 보장하지는 않습니다. 적외선 카메라는 수동으로 선택할 수 있는 여러 온도 측정 범위를 갖는 경우가 많습니다. 각 픽셀은 명시된 구간의 온도를 표시할 수 있습니다. 그러나 통계적 영상 평가에 맞춰 이러한 범위 간을 자동으로 전환하는 비교적 좁은 측정 범위를 가진 카메라도 있습니다.
이는 낮은 NETD를 초래하지만 장면에서 최고 및 최저로 명시된 측정값을 동시에 표시하지 못하게 합니다. 로그 신호 처리를 적용한 적외선 카메라는 대안이 될 수 있습니다. 이러한 카메라는 장면에 분포한 최소 및 최대 온도 값을 동시에 측정할 수 있지만 그 대가로 더 높은 NETD를 갖게 됩니다. 적외선 이미저와 파이로미터의 온도 측정 범위는 유효 측정 파장, 검출기 기술 및 처리 전자기의 동적 범위에 따라 달라집니다. 검출기 기술이 복사 에너지를 선형적으로 전자 신호로 변환할 경우, 검출기의 스펙트럼 범위가 길수록 온도 측정 범위는 더 넓어질 수 있습니다. 예를 들어, 유효 스펙트럼 응답이 2.4 µm인 검출기의 온도 측정 범위는 동일한 초기 온도에서 1.6 µm인 검출기보다 두 배 이상 넓을 수 있습니다.
비교 파이로미터 문서에는 두 가지 최소 측정 온도가 종종 명시됩니다. 한편으로 이러한 파이로미터는 단일 채널 온도를 표시할 수 있습니다. 이는 표준 파이로미터의 측정 원리와 정확히 일치합니다. 다른 한편으로는 두 검출기의 신호 비에서 계산되는 비율 온도를 결정할 수 있습니다. 이 방법과 관련된 추가 불확실성으로 인해 수십 켈빈의 더 높은 초기 온도가 필요합니다.
또한 온도 측정 범위는 일반적으로 측정 대상이 흑체, 즉 방사율(emissivity)이 1.000인 물체라는 조건에 적용된다는 점을
유의해야 합니다. 특히 측정 범위의 시작 부분, 즉 측정
대상의 열복사가 검출기에서 매우 낮은 신호 세기만을 초래할 때에는 낮은 방사율이 추가적인 신호 감쇠를 의미하며 이는 감도 한계를 초과할 수 있습니다.
The temperature measurement range specifies the minimum and maximum temperatures between which the device can measure temperatures. These temperatures can be shown on a digital display directly on the device, transferred to software and displayed there, or output as current or voltage proportional values via an analog interface. A distinction is sometimes made between a temperature display range and the specified measuring range. While the temperatures within the specified measuring range must meet the accuracy specifications in the technical documentation, the device may also be able to evaluate and display radiation signals outside this range, but without any claim to accuracy. Infrared cameras often have several temperature measurement ranges that can be selected manually. Each pixel can display temperatures in the specified interval. However, there are also cameras with relatively narrow measuring ranges that can automatically switch between these ranges in adaptation to a statistical image evaluation.
This results in a low NETD but prevents the highest and lowest specified measured values from being displayed in the scene at the same time. Infrared cameras with logarithmic signal processing are an alternative. These allow the simultaneous measurement of minimum and maximum temperature values distributed in the image scene but at the expense of a higher NETD. For infrared imagers and pyrometers, the temperature measurement range depends on the effective measuring wavelength, the detector technology, and the dynamics of the processing electronics. If the detector technology converts the radiation energy linearly into an electronic signal, the longer the spectral range of the detector, the wider the temperature measurement range can be. For example, the temperature measuring range of a detector with an effective spectral response of 2.4 µm can be more than twice as wide as that of a detector with 1.6 µm at the same initial temperature.
Two minimum measuring temperatures are often specified in the documentation for ratio pyrometers. On the one hand, these pyrometers can display the single-channel temperature. This corresponds exactly to the measuring principle of standard pyrometers. On the other hand, they can determine a ratio temperature, which is calculated from the quotient of the signals from two detectors. The additional uncertainties associated with this method require an increased initial temperature of several dozen Kelvin.
It should also be noted that the temperature measuring ranges usually apply to the condition that the measured object is a black body, i.e., a body with an emissivity of 1.000. Particularly at the start of the measuring range, i.e., when the thermal radiation from the measurement object only causes very low signal strengths at the detector, low emissivities mean further signal attenuation, which may exceed the sensitivity limit.