在疫情期間，我們看到感人的一幕幕,。比如體溫檢測點,，在凌晨的寒風(fēng)中，堅守在一線的工作人員寧可把暖寶寶給體溫儀用,，也不給自己用,。

為什么體溫儀到了晚上就沒用了呢？

還有,，為什么體溫槍測出來的值變化這么大呢,？

要回答這些問題，就要了解一下體溫槍的原理,。

體溫槍到了晚上就需要暖寶寶,，這是因為體溫槍無法在0攝氏度中工作。

手持式紅外測溫儀,，也就是體溫槍的原理是這樣的,，物體發(fā)射的紅外線射入后，被內(nèi)部的熱電堆（thermalpile）接收,，熱電堆會將紅外線轉(zhuǎn)化為熱能,，然后轉(zhuǎn)化為電信號。電信號終被轉(zhuǎn)化為屏幕上的溫度數(shù)值,。

熱電堆里面的主要元件,，是熱電偶。簡單來說,，熱電偶就是兩根不同導(dǎo)體制作的電線,，這兩根電線在一端相連,，另一段不相連,。

早在1821年，德國物理學(xué)家 Thomas Johann Seebeck 就發(fā)現(xiàn),，如果把這兩根電線的接頭處放在熱的地方,，不連接的那一端放在冷的地方，那么它們不相連的那兩端之間就會產(chǎn)生熱電壓,，這個效應(yīng)就被稱為塞貝克效應(yīng)（Seebeck effect）,，或者說第yi熱電效應(yīng),。

根據(jù)熱電偶導(dǎo)體材料的不同，它們也被標(biāo)準(zhǔn)化命名為 K,、R,、S、J,、K型熱電偶,。比如常見的K型熱電偶就是用鎳鉻合金和鋁鎳合金制造的。

常用于制造體溫槍的K型熱電偶在0-1000攝氏度的時候,，對溫度的敏感度不怎么變化,，比如溫度增加10攝氏度，輸出電壓就固定增加400微伏,。利用輸出電壓,，就可以倒推溫度升高了多少，體溫就是這么測出來的,。塞貝克系數(shù)（單位溫度變化帶來的電壓變化）就是一條水平線,。但是到了0攝氏度以下，它就開始*下墜

體溫槍是按照人體溫附近的塞貝克系數(shù)計算溫度的,，0攝氏度以下它算出來的值就瓦特了,，沒用了。也因為體溫槍容易受到環(huán)境溫度的影響,，它的精度要比普通水銀體溫計差,。體溫槍說明書也很有自知之明，會要求使用前把體溫槍保持在穩(wěn)定的室溫內(nèi)至少30分鐘,。

第二個問題,，為什么體溫槍波動這么大？

我們剛才說到,，體溫槍的是依靠射入的紅外線測量溫度,。更具體來說，材料的發(fā)射率,，也就是物體吸收和發(fā)射熱量的能力對溫度的計算非常關(guān)鍵,。

發(fā)射率反映的是物體表面講真話（真實還原材料內(nèi)部溫度）的性質(zhì)。一般來說,，越粗糙,，顏色越深的材料的發(fā)射率越接近1，測出來的溫度越真實,；而越反光的材料,，像鏡子的發(fā)射率就越低，測出來的溫度越不準(zhǔn),。所以,，平面的黑色物體在測量時不需要發(fā)射率補償,，而測量具有反射性的物體則需要進行調(diào)整。可是,，大多數(shù)體溫槍的默認(rèn)發(fā)射率只有0.95,，遇到強反射的物體，比如光明頂,、玻璃,，或者痘油腦門的時候測出的溫度就偏低。這就是為什么,，測油腦門,，還不如測不那么油的手腕處。

當(dāng)然,，更貴更精準(zhǔn)的紅外測溫儀可以調(diào)整發(fā)射率,，不過每次使用時要和普通溫度計校準(zhǔn)，十分麻煩,。

不過,，油皮使體溫槍測不準(zhǔn)只是一方面，另一方面在于測量距離,。

是這樣的,，體溫槍的說明書里會給一個測量距離比（distance to spot ratio），告訴你拿槍時多遠(yuǎn)的距離能測多大的面積,。比如,，測量距離比為12:1的體溫槍可以在12厘米遠(yuǎn)的地方測量直徑為1厘米的圓內(nèi)的溫度?？墒?，如果把體溫槍拿太遠(yuǎn)，那么實測面積就會超出預(yù)期,，奇怪的東西就混進來了,。

一些非專業(yè)人士測量時沒有控制好距離，就會導(dǎo)致測出來數(shù)值低于真實體溫,。所以你明白了吧,，為什么你的油皮讓體溫槍的值波動這么大，為什么寒風(fēng)中體溫槍會失靈,。

那么,，商場啊，機場啊,，還有火車站這些地方使用的熱成像儀又是什么原理呢,？

和體溫槍一樣,，熱成像儀也是利用紅外線測量體溫,。但是和普通的相機不同,，熱成像儀的鏡頭能過濾除紅外線以外的電磁波，這樣就只有紅外線能夠通過了,。

射入熱成像儀的紅外線匯聚在探測器上,，并在1/30秒內(nèi)被繪制成熱譜。熱譜然后被轉(zhuǎn)化為電信號,，電信號被信號處理單元分析,，然后被繪制成人能看得懂的圖像，將紅外線的強度和顏色關(guān)聯(lián)起來,。