热辐射热计的时间常数

热辐射热计的热时间常数测量热计对入射红外辐射变化的响应时间。它表示热计检测和响应观察场景中温度变化的速度。具体来说，当暴露于入射辐射的阶跃变化时，热时间常数是热计达到其最终温度约63%（1 – 1/e）所需的时间。它与曝光时间相关。

较短的热时间常数表示对温度变化的响应速度更快，使热计更适合需要快速热测量的应用。相反，较长的热时间常数表示响应速度较慢，这在信号稳定性和降噪比响应速度更重要的应用中可能更有利。实际上，热时间常数受热计材料和设计的影响。例如，常用于非制冷红外热像仪的微热辐射热计，通过优化热容量和热导率的材料和结构来平衡灵敏度和响应时间。

作为热计材料，非晶硅（a
）的时间常数通常为约7毫秒，而氧化钒（VOx）的时间常数为约15毫秒。根据奈奎斯特-香农采样定理，信号的采样率必须大于其最大频率的两倍。实际上，应进行过采样以避免混叠效应。

最大允许的场景频率是红外热像仪帧率的一半。如果红外热像仪的运行频率为32 Hz，则场景频率应慢于16 Hz。在这种情况下，热计材料的时间常数应比62毫秒的照明时间短多个倍数。