耳溫槍 - 熱輻射感測

1. 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

2. 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

3. 何謂黑體 A perfect absorber ofradiation 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 )!

4. 黑體輻射 • 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。

5. 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！

6. 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。

7. 史蒂芬-波茲曼定律(Stefan-Boltzmann's Law) E=εσ T4※ ε(黑體) = 1σ = 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!

8. 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。

9. 耳溫槍

10. 耳溫槍結構 波導管 焦電元件 (熱電堆感測器) 熱電容 (鋁塊) 喇叭 液晶螢幕 水銀電池 微控制器

11. 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。

12. 熱電堆感測器 • 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。

13. 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

14. 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

15. 謝謝聆聽