Ο λόγος της απόστασης που μετράται από ένα υπέρυθρο θερμόμετρο προς τον μετρούμενο στόχο
Το οπτικό σύστημα ενός υπέρυθρου θερμόμετρου συλλέγει ενέργεια από ένα κυκλικό σημείο μέτρησης και την εστιάζει στον ανιχνευτή. Η οπτική ανάλυση ορίζεται ως ο λόγος της απόστασης από το υπέρυθρο θερμόμετρο προς το αντικείμενο και το μέγεθος του μετρούμενου σημείου (D: S). Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία, τόσο καλύτερη είναι η ανάλυση του υπέρυθρου θερμόμετρου και τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος του μετρούμενου σημείου. Η σκόπευση με λέιζερ χρησιμοποιείται μόνο για να βοηθήσει στη σκόπευση στο σημείο μέτρησης. Η νέα βελτίωση στην υπέρυθρη οπτική είναι η προσθήκη χαρακτηριστικών κοντινής εστίασης, τα οποία μπορούν να παρέχουν μέτρηση για μικρές περιοχές στόχου και να αποτρέψουν την επίδραση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος χώρου.
Τα υπέρυθρα θερμόμετρα λαμβάνουν αόρατη υπέρυθρη ενέργεια που εκπέμπεται από διάφορα αντικείμενα. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, συμπεριλαμβανομένων των ραδιοκυμάτων, των μικροκυμάτων, του ορατού φωτός, της υπεριώδους ακτινοβολίας, των ακτίνων R και των ακτίνων Χ. Το υπέρυθρο βρίσκεται ανάμεσα στο ορατό φως και τα ραδιοκύματα και το μήκος κύματός του εκφράζεται συχνά σε μικρόμετρα, που κυμαίνεται από 0,7 μικρόμετρα έως 1000 μικρόμετρα. Στην πραγματικότητα, η ζώνη 0,7 μικρομέτρων έως 14 μικρομέτρων χρησιμοποιείται για υπέρυθρα θερμόμετρα.
Το υπέρυθρο θερμόμετρο είναι ελαφρύ, μικρό σε μέγεθος, εύκολο στη χρήση και μπορεί να μετρήσει αξιόπιστα θερμά, επικίνδυνα ή δυσπρόσιτα αντικείμενα χωρίς να μολύνει ή να καταστρέφει το μετρούμενο αντικείμενο.
Τα υπέρυθρα θερμόμετρα μπορούν να χωριστούν σε μονοχρωματικά θερμόμετρα και διχρωματικά θερμόμετρα (χρωματομετρικά θερμόμετρα ακτινοβολίας) με βάση τις αρχές τους. Για ένα μονόχρωμο θερμόμετρο, κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η περιοχή του μετρούμενου στόχου πρέπει να καλύπτει το οπτικό πεδίο του θερμομέτρου. Συνιστάται το μέγεθος του δοκιμασμένου αντικειμένου να υπερβαίνει το 50 τοις εκατό του οπτικού πεδίου. Εάν το μέγεθος στόχου είναι μικρότερο από το οπτικό πεδίο, η ενέργεια ακτινοβολίας φόντου θα εισέλθει στο σύμβολο οπτικού ήχου του θερμομέτρου για να παρεμποδίσει την ένδειξη μέτρησης της θερμοκρασίας, προκαλώντας σφάλματα. Αντίθετα, εάν ο στόχος είναι μεγαλύτερος από το οπτικό πεδίο του θερμομέτρου, το θερμόμετρο δεν θα επηρεαστεί από το φόντο έξω από την περιοχή μέτρησης. Για τα χρωματομετρικά θερμόμετρα, η θερμοκρασία προσδιορίζεται από την αναλογία της ενέργειας ακτινοβολίας εντός δύο ανεξάρτητων ζωνών μήκους κύματος. Επομένως, όταν ο μετρούμενος στόχος είναι πολύ μικρός, δεν γεμίζει το οπτικό πεδίο, υπάρχει καπνός, σκόνη, εμπόδιο στη διαδρομή μέτρησης και υπάρχει εξασθένηση της ενέργειας ακτινοβολίας, δεν έχει σημαντικό αντίκτυπο στα αποτελέσματα της μέτρησης. Για μικρούς στόχους που βρίσκονται σε κίνηση ή δονήσεις, ένα χρωματομετρικό θερμόμετρο είναι η καλύτερη επιλογή. Αυτό οφείλεται στη μικρή διάμετρο και την ευελιξία του φωτός, το οποίο μπορεί να μεταδώσει ενέργεια ακτινοβολίας μέσω καμπυλωτών, φραγμένων και διπλωμένων καναλιών.
