Introducción

Un termómetro infrarrojo no mide un punto infinitamente pequeño. En realidad, detecta la radiación infrarroja emitida por una determinada zona de la superficie objetivo. El tamaño de esta zona depende del campo de visión (Field of View, FOV) del instrumento.

A medida que aumenta la distancia de medición, el área cubierta suele hacerse mayor. Por este motivo, aunque el punto láser permanezca sobre el objetivo, las superficies circundantes pueden influir en la medición si el objetivo no cubre completamente el área real detectada.

Comprender el FOV permite determinar qué superficie está midiendo realmente el instrumento y constituye una base fundamental para interpretar la distancia de medición, el tamaño del punto y la relación D:S.

Puntos clave

● El FOV define el área espacial desde la que el sistema óptico recibe radiación infrarroja.
● Un termómetro infrarrojo mide una zona, no el punto láser en sí.
● El punto de medición suele aumentar de tamaño a medida que aumenta la distancia.
● El objetivo debe cubrir completamente el área real de medición.
● El FOV y la relación D:S están estrechamente relacionados, pero expresan el rendimiento óptico de forma diferente.
● Si el objetivo es demasiado pequeño o la distancia es excesiva, la temperatura del fondo puede afectar a la lectura.

¿Qué es el FOV de un termómetro infrarrojo?

FOV significa Field of View, o campo de visión.

En un termómetro infrarrojo, describe la zona espacial desde la que el sistema óptico puede captar radiación infrarroja. Puede entenderse como un cono de visión que se amplía hacia el exterior: cuanto mayor sea la distancia al objetivo, mayor será normalmente la superficie cubierta.

Por ejemplo, al medir una placa metálica caliente, el detector no recibe radiación únicamente desde la ubicación exacta del punto láser. También capta energía infrarroja procedente de una zona más amplia dentro del campo de medición.

Por tanto, el FOV responde a una cuestión práctica fundamental:

● A la distancia actual, ¿qué tamaño tiene realmente la zona que está midiendo el instrumento?

Esta zona se denomina normalmente punto o área de medición (spot size).

¿Por qué influye el FOV en la medición de temperatura?

Un termómetro infrarrojo calcula la temperatura a partir de la radiación infrarroja que llega al detector. Si todo el campo de visión está ocupado por el objetivo, la radiación detectada procederá principalmente de ese objetivo.

Sin embargo, si el punto de medición sobrepasa los límites del objetivo, el detector puede recibir simultáneamente radiación del objetivo y de las superficies circundantes.

Por ejemplo, si se mide una tubería caliente y estrecha desde demasiada distancia, el punto de medición puede ser mayor que el diámetro de la tubería. En ese caso, el detector puede recibir radiación de:

● La superficie de la tubería;
● La pared situada detrás;
● Equipos u otras superficies cercanas.

La temperatura mostrada puede dejar de representar correctamente la temperatura real de la superficie de la tubería.

Este efecto resulta especialmente importante cuando existe una gran diferencia de temperatura entre el objetivo y el fondo.

¿Qué relación existe entre la distancia de medición y el FOV?

En la mayoría de los termómetros infrarrojos, el área de medición aumenta a medida que aumenta la distancia.

De forma sencilla:

● Menor distancia → punto de medición más pequeño;
● Mayor distancia → punto de medición más grande.

Si el fabricante especifica el ángulo total de campo θ, el diámetro del punto puede aproximarse geométricamente mediante:

Diámetro del punto ≈ 2 × distancia de medición × tan(θ ÷ 2)

donde θ representa el ángulo total del campo de visión.

No obstante, en los termómetros infrarrojos portátiles se utiliza con mayor frecuencia la relación D:S, ya que permite interpretar más fácilmente la relación entre la distancia y el diámetro del punto.

¿Cuál es la diferencia entre FOV y la relación D:S?

Tanto el FOV como la relación D:S describen el área de medición de un termómetro infrarrojo, pero lo hacen de manera distinta.

El FOV expresa principalmente el campo óptico mediante un ángulo, mientras que la relación D:S describe la relación entre la distancia de medición y el diámetro del punto.

En D:S:

● D significa Distance, es decir, distancia;
● S significa Spot Size, es decir, tamaño del punto.

Por ejemplo, con una relación D:S de 12:1:

● A unos 120 mm, el diámetro del punto es aproximadamente 10 mm;
● A unos 600 mm, es aproximadamente 50 mm;
● A unos 1200 mm, es aproximadamente 100 mm.

Una relación D:S más alta permite normalmente medir objetivos más pequeños desde la misma distancia.

En términos prácticos, el FOV describe el concepto del campo óptico, mientras que la relación D:S facilita al usuario la evaluación directa entre distancia y tamaño del objetivo.

¿El FOV es igual al punto láser?

No.

Esta es una de las confusiones más habituales al utilizar un termómetro infrarrojo.

El láser sirve principalmente como ayuda de puntería. Indica aproximadamente hacia dónde está orientado el instrumento. El láser no mide la temperatura ni representa toda el área detectada por el sensor infrarrojo.

Aunque el punto láser visible tenga solo unos pocos milímetros de diámetro, el área real de medición infrarroja puede alcanzar varias decenas de milímetros o más.

Por tanto:

● El láser indica la posición de puntería;
● El FOV determina el área óptica detectada;
● El punto de medición representa la superficie real cuya radiación contribuye a la lectura de temperatura.

Que el punto láser esté sobre el objetivo no significa que únicamente se esté midiendo ese punto.

¿Cuánto mayor debe ser el objetivo que el punto de medición?

Para obtener mediciones fiables, el objetivo no debería tener exactamente el mismo tamaño que el diámetro teórico del punto.

Es preferible que sea claramente mayor que el área de medición, de modo que todo el campo infrarrojo permanezca dentro de la superficie objetivo. Esto también proporciona margen frente a pequeños errores de puntería, movimientos de la mano y la distribución real de sensibilidad del sistema óptico.

Por ejemplo, si el diámetro calculado del punto es de 50 mm, un objetivo de exactamente 50 mm no constituye necesariamente una condición ideal.

En la práctica se recomienda:

● Reducir la distancia siempre que sea posible;
● Elegir una zona objetivo más grande y uniforme;
● Evitar medir cerca de los bordes;
● Impedir que las superficies del fondo entren en el campo real.

Para objetivos pequeños, normalmente es más fiable acercar el instrumento que depender únicamente del punto láser.

¿Un FOV más pequeño siempre es mejor?

No necesariamente.

Un FOV más pequeño suele producir un punto de medición menor a la misma distancia, por lo que resulta adecuado para:

● Objetivos pequeños;
● Mediciones a larga distancia;
● Medidas localizadas en tuberías o componentes eléctricos;
● Aplicaciones que requieren una mayor resolución espacial.

Sin embargo, la selección de un termómetro infrarrojo también debe considerar el rango de temperatura, la precisión, el tiempo de respuesta, el ajuste de emisividad, la respuesta espectral y la aplicación concreta.

Para superficies grandes o mediciones habituales a corta distancia, una resolución óptica muy elevada no siempre ofrece una ventaja práctica significativa.

Por tanto, el FOV o la relación D:S deben seleccionarse en función del tamaño real del objetivo y de la distancia de medición.

¿En qué situaciones es especialmente importante el FOV?

Al medir paredes, suelos o equipos de gran superficie, el FOV suele ser menos crítico siempre que el objetivo cubra completamente el área de medición.

Resulta especialmente importante al medir:

● Tuberías o cables de pequeño diámetro;
● Bornes eléctricos, puntos de conexión y conectores;
● Componentes individuales de placas de circuito impreso;
● Rodamientos y pequeñas piezas mecánicas;
● Equipos de alta temperatura desde cierta distancia;
● Objetivos situados detrás de barreras de seguridad;
● Objetivos rodeados de superficies con temperaturas muy diferentes.

En estas situaciones, si el objetivo no llena completamente el campo de medición, la lectura puede desviarse de la temperatura real de la superficie incluso si el instrumento está correctamente orientado.

¿Cómo reducir los errores relacionados con el FOV?

En primer lugar, compruebe la relación D:S o el diagrama óptico proporcionado por el fabricante para estimar el tamaño del punto a la distancia prevista.

Después, asegúrese de que el objetivo sea claramente mayor que el área de medición.

Buenas prácticas:

● Medir desde la distancia práctica más corta posible;
● Utilizar una relación D:S más alta para objetivos pequeños;
● No confundir el tamaño del punto láser con el del área infrarroja de medición;
● Apuntar preferentemente al centro del objetivo;
● Evitar que fondos, aberturas u objetos con temperaturas diferentes entren en el campo de visión;
● Verificar antes de una medición a larga distancia que el objetivo sea suficientemente grande;
● En aplicaciones de mayor precisión, consultar el diagrama óptico o los datos de tamaño de punto del modelo específico.

FAQ

¿Un FOV mayor significa un rango de temperatura más amplio?

No. Un FOV mayor significa normalmente que se cubre una superficie física mayor a la misma distancia. El rango de temperatura indica las temperaturas mínima y máxima que puede medir el instrumento y es una especificación independiente.

¿El FOV y la relación D:S son el mismo parámetro?

No exactamente. El FOV suele expresarse mediante un ángulo, mientras que la relación D:S expresa la resolución óptica como la relación entre distancia y tamaño del punto. Ambos parámetros están relacionados con la variación del área de medición en función de la distancia.

¿Un termómetro infrarrojo es más preciso cuanto más cerca está del objetivo?

No necesariamente en cuanto a la precisión especificada del instrumento. Sin embargo, una distancia menor suele generar un punto más pequeño, lo que facilita que el objetivo cubra completamente el campo y reduce la interferencia del entorno.

¿Por qué la lectura puede ser incorrecta aunque el láser esté sobre el objetivo?

Porque el láser sirve únicamente como referencia de puntería. Si el área real de medición infrarroja es mayor que el objetivo, el detector también puede recibir radiación de las superficies circundantes.

¿Para qué aplicaciones resulta útil una relación D:S alta?

Resulta especialmente útil para objetivos pequeños, mediciones a larga distancia o aplicaciones en las que es necesario excluir las superficies circundantes, como tuberías elevadas, componentes eléctricos, piezas mecánicas o equipos de alta temperatura.

Conclusión

El FOV de un termómetro infrarrojo describe la zona espacial desde la que su sistema óptico recibe radiación infrarroja y determina, por tanto, el tamaño del área realmente medida a distintas distancias.

El principio fundamental es sencillo: un termómetro infrarrojo mide una superficie, no el punto láser.

A medida que aumenta la distancia, el punto de medición suele hacerse mayor. Si el objetivo no cubre completamente el campo de visión, la radiación infrarroja de las superficies próximas puede llegar al detector y afectar a la lectura.

Por ello, para obtener mediciones fiables deben considerarse conjuntamente el FOV, la relación D:S, la distancia de medición y el tamaño del objetivo. Para objetivos pequeños, reduzca la distancia o seleccione un instrumento con una relación D:S más alta y asegúrese siempre de que el objetivo cubra completamente el área real de medición.