הרכב ועקרון העבודה של מדחום אינפרא אדום
מערכת אינפרא אדום: מדחום האינפרא אדום מורכב ממערכת אופטית, אלקטרוניקה אופטו, מגבר אותות, עיבוד אותות, פלט תצוגה ורכיבים נוספים. המערכת האופטית אוספת את אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום של המטרה בתוך שדה הראייה שלה, וגודל שדה הראייה נקבע לפי הרכיבים האופטיים ומיקומם של המדחום. אנרגיית אינפרא אדום ממוקדת בפוטואלקטריות ומומרת לאותות חשמליים מתאימים. האות מומר לערך הטמפרטורה של המטרה הנבדקת לאחר הגברה ועיבוד על ידי מעגל עיבוד האותות, ומתוקן לפי האלגוריתם של הטיפול הפנימי של המכשיר ופליטת המטרה. הבנת עקרון העבודה, המפרט הטכני, תנאי העבודה הסביבתיים, תפעול ותחזוקה של מדי חום אינפרא אדום היא הבסיס למשתמשים לבחור ולהשתמש בצורה נכונה במדחום אינפרא אדום.
בנוסף, יש לקחת בחשבון את התנאים הסביבתיים של המטרה והמדחום, כגון טמפרטורה, אטמוספירה, זיהום והפרעות, בהשפעתם על מדדי ביצועים ושיטות תיקון. כל עצם עם טמפרטורה מעל האפס היחסית יפלוט קרינת אינפרא אדומה. מדחום האינפרא אדום קולט ומודד את אורך הגל של האינפרא אדום הנפלט מהאובייקט, ויכול לקבל את הטמפרטורה המתאימה. כל העצמים עם טמפרטורות מעל האפס היחסי פולטים כל הזמן אנרגיית קרינה אינפרא אדומה לחלל שמסביב. הגודל וחלוקת אורך הגל של אנרגיית קרינה אינפרא אדומה של עצם קשורים קשר הדוק לטמפרטורת פני השטח שלו. לכן, על ידי מדידת אנרגיית האינפרה האדומה הנפלטת מעצם עצמו, ניתן למדוד במדויק את טמפרטורת פני השטח שלו, שהיא הבסיס האובייקטיבי למדידת טמפרטורת קרינה אינפרא אדומה. חוק קרינת גוף שחור: גוף שחור הוא רדיאטור אידיאלי הסופג אנרגיית קרינה מכל אורכי הגל ללא כל השתקפות או העברה של אנרגיה. פליטת פני השטח שלו היא 1.
יש לציין כי בטבע אין גוף שחור אמיתי, אך על מנת להבין ולקבל את חוק ההפצה של קרינת אינפרא אדום, יש צורך לבחור מודל מתאים במחקר תיאורטי. זהו מודל המתנד המקוונטי של קרינת חלל הגוף המוצע על ידי פלאנק, אשר גוזר את חוק קרינת הגוף השחור של פלאנק, כלומר הקרינה הספקטרלית של הגוף השחור המתבטאת באורך גל. זוהי נקודת המוצא של כל תיאוריות קרינת אינפרא אדום, ומכאן חוק קרינת הגוף השחור. השפעת פליטת האובייקט על מדידת טמפרטורת הקרינה: כמעט כל העצמים הממשיים הקיימים בטבע אינם גופים שחורים. כמות הקרינה של כל העצמים בפועל אינה תלויה רק באורך הגל של הקרינה ובטמפרטורה של האובייקט, אלא גם בגורמים כמו סוג החומר, שיטת ההכנה, התהליך התרמי, מצב פני השטח ותנאי הסביבה המרכיבים את לְהִתְנַגֵד. אנרגיית אינפרא אדום ממוקדת בגלאי הפוטואלקטרי ומומרת לאותות חשמליים מתאימים. האות מומר לערך הטמפרטורה של המטרה שנבדקה לאחר כיול על ידי המגבר ומעגל עיבוד האותות לפי האלגוריתם הפנימי של המכשיר ופליטת המטרה.
לכן, על מנת שחוק קרינת הגוף השחור יחול על כל העצמים המעשיים, יש צורך להציג מקדם פרופורציונלי הקשור לתכונות החומר ולמצבי פני השטח, כלומר פליטות. מקדם זה מייצג את הקרבה בין הקרינה התרמית של העצם בפועל לקרינת הגוף השחור, עם ערך בין אפס לערך הנמוך מ-1. לפי חוק הקרינה, כל עוד ידועה פליטת החומר, האינפרא אדום מאפייני הקרינה של כל עצם ידועים. הגורמים העיקריים המשפיעים על הפליטה הם סוג החומר, חספוס פני השטח, מבנה פיזיקוכימי ועובי החומר. כאשר מודדים את הטמפרטורה של מטרה באמצעות מדחום קרינה אינפרא אדום, השלב הראשון הוא למדוד את קרינת האינפרה האדומה של המטרה בטווח אורכי הגל שלה, ולאחר מכן מדחום מחשב את הטמפרטורה של המטרה הנמדדת. מד החום המונוכרומטי הוא פרופורציונלי לכמות הקרינה בתוך הרצועה; היחס בין מד החום הכפול לקרינה של שתי הרצועות הוא פרופורציונלי
