事實(shí)上，任何高于絕對(duì)零溫度的質(zhì)量都會(huì)根據(jù)該溫度發(fā)出電磁輻射（光子或光）。這一基本事實(shí)使得通過分析物體發(fā)出的光來測(cè)量溫度成為可能。輻射能的斯特藩-玻爾茲曼定律量化了這一事實(shí)，宣布熱物體散發(fā)的熱損失率與絕對(duì)溫度的四次方成正比：

　　DQ/dt=輻射熱損失率（瓦特）

　　E=輻射系數(shù)（無單位）

　　Σ=斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)(5.67×10-8 W/m 2K 4)

　　A=表面積（平方米）

　　T=絕對(duì)溫度（開爾文）

　　非接觸式溫度測(cè)量（或高溫測(cè)量，常稱為高溫測(cè)量）的主要優(yōu)點(diǎn)是相當(dāng)明顯的：無需傳感器與過程直接接觸，可進(jìn)行多種溫度測(cè)量，或使用任何其他技術(shù)是不切實(shí)際或不可能的。

　　非接觸式測(cè)溫的主要缺點(diǎn)之一是只能顯示物體的表面溫度。例如，檢測(cè)管道發(fā)出的熱輻射只能告訴您管道的表面溫度，而不是管道中流體的真實(shí)溫度。另一個(gè)例子是當(dāng)醫(yī)生使用非接觸式溫度測(cè)量來評(píng)估體溫異常時(shí)：他們檢測(cè)到的只是皮膚溫度。雖然可以通過這種方式檢測(cè)物體表面下方的熱點(diǎn)可能是真的，但這只是因?yàn)槲矬w表面溫度因下方的熱點(diǎn)而不同。如果物體內(nèi)部高于正常溫度的區(qū)域未能將足夠的熱能傳遞到表面以顯示更熱的表面溫度，則該區(qū)域?qū)o法通過非接觸式溫度測(cè)量看到。

　　一些讀者可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，非接觸式高溫計(jì)幾乎與熱電偶技術(shù)一樣古老。第一個(gè)非接觸式高溫計(jì)建于1892年。

　　聚光高溫計(jì)

　　非接觸式高溫計(jì)的悠久歷史旨在將來自被加熱物體表面的入射光集中在一個(gè)小型溫度傳感元件上。傳感器溫度的升高揭示了落在其上的紅外光能量的強(qiáng)度。如前所述，這是目標(biāo)物體表面溫度的函數(shù)（絕對(duì)溫度的四次方）：

　　斯特藩-玻爾茲曼定律的四次方特性意味著熱物體的絕對(duì)溫度增加一倍會(huì)導(dǎo)致落在傳感器上的輻射能量增加16倍，因此傳感器的溫升比環(huán)境溫度高16倍。三倍的目標(biāo)溫度（絕對(duì)值）產(chǎn)生八十倍的輻射能量，因此傳感器的溫升增加了81倍。這種極端的非線性將非接觸式高溫計(jì)的實(shí)際應(yīng)用限制在需要良好精度的相對(duì)較窄的目標(biāo)溫度范圍內(nèi)。

　　熱電偶是非接觸式高溫計(jì)中使用的第一個(gè)傳感器，它們?nèi)栽谑褂孟嗤夹g(shù)的現(xiàn)代版本。由于傳感器不會(huì)像目標(biāo)物體那樣變熱，因此傳感器區(qū)域中任何單個(gè)熱電偶結(jié)點(diǎn)的輸出都將非常小。出于這個(gè)原因，儀器制造商通常使用稱為熱電堆的串聯(lián)熱電偶陣列來產(chǎn)生更強(qiáng)的電信號(hào)。

　　熱電堆的基本概念是將多個(gè)熱電偶結(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來，使它們的電壓相加：

　　檢查每個(gè)結(jié)的極性標(biāo)記（在這個(gè)例子中，假設(shè)E型熱電偶線：Inconel和Constantan），我們看到所有熱結(jié)的電壓互相幫助，所有冷結(jié)的電壓也是這種方式。然而，與所有熱電偶電路一樣，每個(gè)冷結(jié)的電壓與每個(gè)熱結(jié)的電壓相反。此圖中顯示的示例熱電堆具有四個(gè)熱接點(diǎn)和四個(gè)冷接點(diǎn)。假設(shè)所有熱端處于相同溫度且所有冷端具有相同溫度，電勢(shì)差將是單個(gè)E型熱電偶熱/冷端對(duì)的四倍。

　　當(dāng)用作非接觸式高溫計(jì)檢測(cè)器時(shí)，熱電堆的方向使所有集中的光都落在熱結(jié)上（光聚焦到一個(gè)小的焦點(diǎn)），而冷結(jié)背對(duì)熱結(jié)。關(guān)注環(huán)境溫度區(qū)域。因此，熱電堆就像一個(gè)倍增的熱電偶，在相同的溫度條件下，產(chǎn)生的電壓高于單個(gè)熱電偶結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電壓。