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測溫儀由于環境條件限制必須安裝在遠離目標之處，而又要測量小的目標，就應選擇高光學分辨率的測溫儀。對于固定焦距的測溫儀，在光學系統焦點處為光斑位置，近于和遠于焦點位置光斑都會增大。存在兩個距離系數。因此，為了能在接近和遠離焦點的距離上準確測溫，被測目標尺寸應大于焦點處光斑尺寸，變焦測溫儀有一個焦點位置，可根據到目標的距離進行調節。增大D：S，接收的能量就減少，如不增大接收口徑，距離系數D：S很難做大，這就要增加紅外測溫儀器成本。紅外傳感器的光學系統收集圓形測量點的能量并將其匯聚于探測器。光學分辨率由設備至物體的距離與被測光點的大小的比值（D:S比）決定。比值越大，設備的分辨率越好，可以從更遠的距離測量更小的光點。紅外光學的創新是增加了近焦特性，提供小目標區域的準確測量，不含不希望的背景溫度。。了解波長范圍目標材料的發射率和表面特性決定測溫儀的光譜相應波長，對于高反射率合金材料，有低的或變化的發射率。在高溫區，測量金屬材料的理想波長是近紅外，可選用0.8～1.0μm。其它溫區可選用1.6μm、2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的，紅外能量會穿透這些材料，對這種材料應選擇特殊的波長。
