Question

【题目】红外测温仪

红外线测温仪（如图所示）与传统的水银温度计相比，具有使用方便、非接触、可很快测出体温的优点。

在自然界中，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。红外辐射又被称为红外线，是电磁波的一种，电磁波波速c、波长λ和频率f之间的关系是。物体的红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度。

图是一款医用红外测温仪原理图。

图中(1)为红外温度传感器它将检测到的人体辐射的红外辐射能量转换成电信号，转换后的电信号被发送到主控制CPU中进行处理。

红外传感器里有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。

图中(2)为超声波传感器，用来测量红外温度传感器到人体间的距离。

图中(3)为环境温度传感器，用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿。图中(4)为主控芯片，可以很快处理大量的数据。

图中(5)为PC机，它将记录好的实验数据经过分类整理后输入到MATLAB计算科学软件中，进行BP神经网络训练，然后通过训练好的网络对采集到的红外数据进行处理，得到与真值更为接近的补偿值。最终的补偿结果将显示在LCD屏幕上。当显示温度过高或者过低时，系统发出警报，蜂鸣器报警。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害。与遥控器发出红外线机理______（选填“相同”或“不同”），红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线，而不是体温枪自身发出的，因此它是对人体没有伤害的；

(2)体的正常温度在36~37℃之间，放射的红外波长约9~13μm。在此区间人体放射的红外线的频率范围约为_______________Hz；

(3)图是红外温度传感器中的部分原理示意图，其中电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻；被测温度较高时，显示仪的示数也会变大。关于该部分测温原理，下列分析正确的是（______）

A.显示仪是由电流表改装成的

B.显示仪是由电压表改装成的

C.被测温度越高，电阻R0两端的电压越小

D.被测温度越高，通过热敏电阻的电流越小

(4)测量中误差不可避免，根据文中所述，该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有：_________________（写出一条即可）。

Answer 1

【答案】不同 2.3×1013~3.3×1013 B 环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿，红外传感器有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰

【解析】

(1)[1]测温仪是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的，遥控器是通过发出不同的红外线来遥控的，所以红外测温仪与遥控器发出红外线机理不同。

(2)[2]由可知，当红外波长约9μm时，人体放射的红外线的频率为

当红外波长约13μm时，人体放射的红外线的频率为

则人体放射的红外线的频率范围约为2.3×1013~3.3×1013Hz。

(3)[3]由图可知，显示仪并联在R0两端，所以显示仪是由电压表改装成的，因为R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，所以被测温度越高，R的阻值越小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流越大，即通过热敏电阻的电流越大，由欧姆定律可知，电流越大，电阻R0两端的电压越大。

故选B。

(4)[4]根据文中所述，该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有：环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿，红外传感器有滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。