导读

在选择红外测温仪时，“精度”通常是最受关注的参数之一。同样是测量温度，不同红外测温仪可能标注 ±1℃、±1.5℃、±2℃ 或 ±1% 等不同规格。那么这些数字具体代表什么？±2℃是否意味着每次测量都会误差2℃？±1%又应该怎样计算？

红外测温仪的精度，本质上描述的是仪器测量结果与参考真实温度之间允许存在的偏差范围。但由于红外测温属于非接触式辐射测温，其实际测量结果除了受到仪器自身性能影响，还与目标物体发射率、测量距离、环境条件以及被测区域大小等因素有关。

因此，正确理解“精度”不能只看一个数字，还需要了解这一参数是在什么条件下定义和验证的。

本文重点

● 红外测温仪精度表示测量值与参考温度之间允许存在的误差范围。
● 常见精度表达方式包括 ±℃、±%读数，以及“±%读数或±℃取较大值”。
● 精度不等于分辨率，显示0.1℃并不意味着测量精度就是±0.1℃。
● 红外测温仪的标称精度通常是在规定环境温度、目标温度和测试条件下获得的。
● 发射率设置、D距离系数、目标尺寸、环境温度及光学条件都会影响实际测量误差。
● 判断红外测温仪性能时，应同时关注精度、重复性、分辨率、测量范围以及使用条件。

什么是红外测温仪的精度？

红外测温仪的精度可以理解为：在规定测试条件下，仪器显示温度与参考标准温度之间允许出现的最大偏差。

例如，某红外测温仪测量一个参考温度为100℃的黑体辐射源，仪器显示101℃，那么本次测量的示值误差就是：

101℃ − 100℃ = +1℃

如果产品规格规定该温度范围内的精度为 ±2℃，那么101℃这一结果仍处于允许误差范围内。

需要注意，±2℃并不表示仪器每次都会产生2℃误差，而是表示在符合厂家规定测试条件时，测量结果通常应处于参考温度上下2℃的规定范围内。

例如真实温度为100℃：

● 精度为 ±2℃ 时，允许范围通常可理解为98℃～102℃；
● 实际仪器可能显示99.5℃、100.3℃或101℃；
● 只要符合规定的精度范围，就属于规格允许范围。

红外测温仪精度通常如何表示？

红外测温仪常见的精度表示方法主要包括固定温度误差、读数百分比误差以及两种方式组合。

● ±2℃：表示允许误差为测量值上下2℃。
● ±1% of reading：表示允许误差按照当前测量读数的一定百分比计算。
● ±1% of reading or ±1℃，whichever is greater：表示分别计算两个误差值，然后取较大的一个作为允许误差。

例如某红外测温仪精度规格为：

±1%读数或±1℃，取较大值

当测量温度为50℃时：

1% × 50℃ = 0.5℃

由于0.5℃小于1℃，因此此时应按照 ±1℃ 理解。

当测量温度为300℃时：

1% × 300℃ = 3℃

由于3℃大于1℃，因此此时对应的精度范围为 ±3℃。

这种表示方式非常常见，因为红外测温仪的测量范围可能从较低温度一直延伸到数百摄氏度甚至更高，仅使用固定的±℃数值并不一定能够合理描述整个量程内的性能。

为什么不同温度范围的精度可能不同？

红外测温仪并不一定在整个测量范围内具有完全相同的精度。

例如，一台仪器可能采用类似以下的规格方式：

● 较低温度范围：±2℃；
● 常用温度范围：±1.5℃或±1.5%读数；
● 高温范围：±2%读数。

这是因为红外探测器、光学系统、信号处理电路以及温度补偿算法在不同辐射强度下的工作状态并不完全相同。

温度越高，物体发出的红外辐射通常越强；而在较低目标温度下，被测目标与环境之间的红外辐射差异可能较小，对传感器灵敏度、环境补偿和信号处理能力提出更高要求。

因此，在比较两款红外测温仪时，不应只比较规格表中最漂亮的一个精度数字，而应查看实际需要使用的温度区间对应的精度参数。

精度和分辨率有什么区别？

这是红外测温仪参数中非常容易混淆的两个概念。

分辨率表示仪器显示温度变化的最小单位。例如显示分辨率为0.1℃，表示屏幕可以显示：

25.1℃
25.2℃
25.3℃

但这并不意味着仪器的测量精度就是±0.1℃。

例如一台红外测温仪：

● 显示分辨率：0.1℃；
● 测量精度：±1.5℃。

那么显示25.3℃时，仪器虽然能够精确显示到小数点后一位，但实际测量值仍需按照其±1.5℃的精度规格理解。

因此：

分辨率描述“能够显示多细”，精度描述“测量结果与真实值能够接近到什么程度”。

在实际选型中，不能仅因为某款产品显示0.1℃，就认为它一定比显示1℃的设备测量得更准确。

精度和重复性有什么区别？

重复性描述的是在相同测量条件下，对同一目标连续多次测量时，测量结果之间的一致程度。

例如对稳定的黑体温度源连续测量5次：

100.1℃
100.2℃
100.1℃
100.2℃
100.1℃

说明仪器的重复性较好。

但是，如果参考真实温度实际上为102℃，那么虽然这些测量结果彼此非常接近，仍然存在接近2℃的系统性偏差。

因此：

● 精度关注测量结果与参考真实值之间的接近程度；
● 重复性关注多次测量结果之间的一致程度。

一台性能良好的红外测温仪通常既需要具有合理的测量精度，也需要保持良好的重复性。

标称精度为什么需要规定测试条件？

红外测温仪的精度不是在任何使用环境下都能够无条件保持完全一致。

制造商在定义产品精度时，通常会规定一定的测试环境，例如：

● 环境温度处于规定范围；
● 仪器已经适应当前环境温度；
● 使用稳定的参考黑体辐射源；
● 被测目标完全覆盖仪器的测量视场；
● 发射率设置正确；
● 测量距离符合光学系统要求；
● 镜头表面保持清洁；
● 避免强烈环境温度变化和外部热辐射干扰。

因此，产品规格书中的“精度”更准确地说，是仪器在规定测试条件下能够达到的测量性能指标。

如果现场使用条件明显偏离这些条件，即使仪器本身没有故障，实际测量误差也可能增大。

发射率为什么会影响实际测量精度？

红外测温仪不是直接接触物体测量温度，而是接收物体表面发出的红外辐射，并根据辐射强度计算表面温度。

不同材料的红外辐射能力不同，这一特性通常通过发射率（Emissivity，ε）表示。

许多非金属材料、涂层表面、橡胶、塑料等具有较高发射率，而光亮金属表面的发射率通常较低，并且反射周围环境红外辐射的能力更强。

如果实际目标发射率与仪器设置值存在明显差异，计算出的温度就可能偏离真实表面温度。

因此，即使一台红外测温仪标称精度为±1.5℃，如果发射率设置错误造成数摄氏度甚至更大的附加误差，那么最终测量结果的实际偏差就可能远远超过仪器自身的标称精度。

这也是为什么红外测温仪的“仪器精度”和“现场最终测量准确度”不能简单视为完全相同的概念。

D****距离系数与精度有什么关系？

D（Distance-to-Spot Ratio，距离与测量光斑直径比）描述红外测温仪在一定测量距离下所覆盖的测量区域大小。

例如D为12:1，可以简单理解为：

● 距离目标约120 mm时，测量光斑直径约10 mm；
● 距离目标约600 mm时，测量光斑直径约50 mm；
● 距离目标越远，仪器实际接收红外辐射的区域越大。

如果目标物体尺寸小于测量光斑，红外测温仪就可能同时接收到目标周围背景区域的红外辐射，使显示温度成为多个区域辐射信号共同作用后的结果。

因此，错误的测量距离不会改变产品规格表中定义的标称精度，但可能导致实际测量误差明显增加。

实际使用时，应尽量保证目标区域充分覆盖测量视场，而不能简单认为激光点落在目标上就一定测量正确。

环境温度为什么会影响红外测温仪？

红外测温仪内部的红外传感器、电子元件和光学系统都会受到环境温度影响，因此仪器通常需要进行环境温度补偿。

如果仪器突然从寒冷环境进入温暖环境，或者从高温区域进入低温区域，仪器内部温度尚未达到稳定状态，此时测量结果可能出现短时间漂移。

例如：

● 冬季将仪器从室外立即带入室内测量；
● 仪器长时间放置在高温汽车内部后立即使用；
● 在靠近炉体、加热设备等强热辐射环境下测量。

这些情况都可能使实际测量结果偏离正常状态。

因此，在高精度测量场合，应让仪器有足够时间适应当前环境，再进行正式测量。

激光点是否代表实际测量区域？

通常不是。

多数手持红外测温仪上的激光主要用于辅助瞄准，帮助用户判断测量方向。

真正决定测量区域的是仪器内部的红外光学系统以及D距离系数。

因此：

● 激光点可能非常小；
● 实际红外测量区域通常比激光点大；
● 测量距离越远，实际测量区域通常越大。

如果用户只观察激光点，而忽略实际光斑尺寸，就可能在测量小型零件、细管、电气端子或机械部件时同时测到周围背景，从而造成明显误差。

如何正确理解产品规格中的“±1.5℃”？

假设某红外测温仪在特定温度范围内标注：

Accuracy：±1.5℃

正确理解方式是：

在厂家规定的测试条件下，仪器测量参考目标时，其示值误差应满足对应的精度要求。

它不代表：

● 每次测量必然产生1.5℃误差；
● 仪器所有温度范围都一定是±1.5℃；
● 任意材料表面都能够达到±1.5℃的现场测量误差；
● 发射率设置错误后仍然可以保证±1.5℃；
● 无论测量距离和目标尺寸如何都能够保持±1.5℃。

因此，判断一台红外测温仪是否适合某个应用，必须结合完整规格和实际测量条件。

选购红外测温仪时应该怎样比较精度？

比较红外测温仪时，可以重点查看以下几个方面：

● 目标温度范围内的精度：重点查看实际使用温度区间，而不是只看整份规格表中的最佳精度。
● 精度表达方式：确认是固定±℃、百分比读数，还是两者取较大值。
● D****距离系数：目标较小或测量距离较远时尤其重要。
● 发射率设置能力：需要测量多种材料时，可调发射率通常更有利于获得可靠结果。
● 重复性：对于趋势监测和重复检测，一致性同样重要。
● 使用环境条件：确认工作环境温度是否处于产品规定范围。
● 校准与验证能力：对质量控制、实验室或工业检测等应用，可通过标准黑体源定期确认仪器性能。

实际选择时，“精度数字越小越好”虽然具有一定参考意义，但只有在测试条件、测量范围和参数定义相近时，这种比较才有实际价值。

FAQ

红外测温仪±2℃是什么意思？

表示在规定测试条件和对应温度范围内，仪器测量值相对于参考温度允许存在约±2℃的规定误差范围。它并不意味着每次测量都会固定偏差2℃。

红外测温仪显示0.1℃，是不是精度就是0.1℃？

不是。0.1℃通常表示显示分辨率，而不是测量精度。实际精度需要查看产品规格中的Accuracy参数。

±1%和±1℃哪个精度更高？

不能脱离测量温度直接比较。例如在50℃时，1%为0.5℃；在500℃时，1%则为5℃。因此需要结合实际测量温度判断。

红外测温仪的实际误差为什么有时超过标称精度？

常见原因包括发射率设置不正确、目标尺寸过小、测量距离过远、环境温度变化、镜头污染、目标表面反射以及外部热源干扰等。标称精度通常是在规定测试条件下定义的。

校准可以提高红外测温仪的精度吗？

校准的主要作用是通过可溯源的参考温度源确认仪器示值与标准值之间的偏差。对于支持调整或校正的设备，可以根据校准结果进行修正；对于普通手持设备，校准也可以用于判断其性能是否仍符合规格要求。

红外测温仪能达到和接触式温度计完全一样的精度吗？

两类仪器的测量原理不同，不能只根据一个精度数字直接比较。红外测温仪具有非接触、响应快和适合移动或高温目标等优势，但更加依赖目标表面发射率、光学条件和环境因素。

总结

红外测温仪的精度，是指在规定条件下仪器测量值与参考温度之间允许存在的误差范围，常见表达方式包括±℃、±%读数以及两者组合。

理解精度时，需要特别区分精度、分辨率和重复性：显示位数更多并不意味着测量一定更准确，而重复性好也不等于测量值一定接近真实温度。

同时，红外测温属于辐射测温。发射率设置、D距离系数、目标尺寸、环境温度、测量角度和外部热辐射等因素，都可能影响最终测量结果。

因此，在实际选型和使用中，不应只关注规格表中的单一精度数字，而应结合测量温度范围、目标材料、目标尺寸、测量距离以及现场环境综合判断。只有正确理解精度的定义以及适用条件，才能真正发挥红外测温仪快速、非接触测量的优势。

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