按功能劃分光電高溫計在形式上分為兩部分。一部分為光學機械系統、光電轉換及微電流放大器, 另一部分為由微控制器等組成的測量顯示儀表。
精密光電光電高溫計光學系統的設計, 參考了復現ITS-90 的基準光電溫度比較儀的光學系統及國外同類儀器的方案。高溫計光學系統布置：被測輻射源經物鏡成像于視場光闌, 視場光闌中心為直徑0.2 mm 的圓孔, 周圍為鏡反射面, 用于瞄準。被測目標成像于圓孔上, 其輻射經準直鏡、限制光闌、干涉濾光片、減弱濾光片、準直鏡后會聚到光電探測器上。限制光闌決定高溫計的孔徑比。可轉動的干涉濾光片輪上有四個安裝位置, 可安裝三片不同波長的干涉濾光片, 使光束單色化, 減弱濾光片用于擴展測溫上限(使光電探測器工作于線性區域),為瞄準系統的反射鏡, 為瞄準物鏡,為減光片(輪),為目鏡。
高溫計物鏡直徑為68 mm , 焦距140 mm, 小測量距離約0.4 m, 小測量靶面直徑小于0.8mm, 顯微物鏡和目鏡放大倍數為2 ×15 。高溫計采用干涉濾光片為單色器, 其中心波長約為660 nm,半寬帶約為10 nm, 長波截止至1 200 nm , 830 nm 附近次峰透過率約為1 ×10-4 ;采用吸熱玻璃可將次峰透過率降低1 ～ 2 個數量級。根據需要可選用900nm 或950 nm 的紅外干涉濾光片。
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