红外测温仪器由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。
红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
红外测温仪器测温的原理是将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。红外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关联的，根据转变成电信号大小，就可以确定物体的温度。
所有在绝对零度以上的物体都会自行辐射出红外线，红外测温仪器的作用就是收集物体发射的红外线，本身一点也不会发射出任何有害的辐射，所以对人体是完全无害的。有一些人误解为是红外测温仪发射出射线到人体上产生读数，这种观念是错误的。
所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。
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