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雙色紅外探測器通常由光學系統、分色片或濾光片、紅外探測器、信號處理器以及顯示輸出部分組成。紅外輻射能量被透鏡接收并聚焦在雙波段濾光片紅外探測器上，濾光片將紅外輻射能分成兩個波段(如波長范圍為1.5-1.6 μm和2.0-2.5 μm)，然后兩個獨立的紅外探測器分別接收并轉換成電信號。信號處理器計算這兩個信號的比值及環境溫度補償后，給出測溫數據并顯示輸出。這種通過測量物體在兩個不同光譜范圍發出的輻亮度，并將這兩個輻亮度之比換算成物體溫度的方法，使得雙色紅外探測器在復雜環境中具有更高的測量準確性和穩定性。
雙色紅外探測器由于其的優勢，在多個領域有著廣泛的應用：
高溫工業應用：如鋼鐵爐、熔爐和鍛造過程等，這些環境中溫度高且有大量煙塵或氣體干擾，單色紅外測溫儀易受影響，而雙色紅外探測器能提供更準確的測量。
含有部分遮擋的測量環境：當測量目標部分被遮擋或背景溫度干擾較大時，雙色紅外探測器能夠自動補償發射率的變化，提供準確的測量結果。
火焰中的溫度測量：在火焰或高溫氣體中測量物體溫度時，雙色紅外探測器能有效減少氣體吸收和發射對測量結果的影響。
科研領域：在需要高精度溫度測量的科研實驗中，雙色紅外探測器能夠提供穩定可靠的數據支持。
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