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[红外线]红外线摄像头技术文章讲解

日期:2022-03-28

  看到局部变暖以及我们环境中的弱点一直是现代热成像技术中最吸引人的地方。这些相机基于更高效的红外光学图像传感器制造技术,大大提高了其性价比。这些设备在功耗方面变得更小、更强大、更经济。一段时间以来,可以使用测量热成像系统,这些系统类似于传统的网络摄像头,仅由 USB 端口控制和供电。


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红外线一、视场

IR 相机的功能与普通数码相机一样:它们有一个瞄准区域,即所谓的视场 (FOV),通常可以在 6° 的望远镜光学元件和 48° 的广角光学元件之间变化。大多数标准光学器件显示 23° FOV。物体离得越远,被观察的区域就越大。但图像的一部分也在增加,它代表一个像素。这样做的好处是,考虑到足够大的测量区域,辐射密度与距离无关。因此,在很大程度上,温度测量不受与测量对象距离的影响。


红外线二、聚焦热辐射

在红外范围的中间,只能使用由锗、锗合金、锌盐制成的光学器件或表面镜来聚焦热辐射。与通常用于可见光的大批量制造光学元件相比,这些镀膜光学元件在热像仪中仍然是一个重要的成本因素。它们被设计为球面三透镜或非球面两透镜排列。特别是对于具有可更换光学元件的相机,每个光学元件都必须针对每个像素进行校准,以便获得正确的测量结果。为了利用这种自干扰效应,辐射热计区域必须位于距离读出电路约 2 μm 的位置。必须使用特殊的蚀刻技术来构造所应用的氧化钒或非晶硅材料。所描述的 FPA 的比检测率达到 109 cm Hz 1/2 / W 的值。因此,它比例如用于高温计的其他热检测器好一个数量级。


红外线三、固有温度

  随着辐射热计的固有温度,其电阻正在发生变化。这种变化会产生电压信号。快速 14 位 A/D 转换器将放大和串行化的视频信号数字化。数字信号处理正在计算每个像素的温度值。它实时生成已知的假彩色图像。热像仪需要进行相对广泛的校准,其中在不同芯片和黑体温度下为每个像素分配多个灵敏度值。为了提高测辐射热计的测量精度,FPA 通常以高控制精度稳定在规定的芯片温度下。


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红外线四、热像仪的硬件

过去,USB 一直被视为纯粹的办公通信媒介。但与火线相反,非常广泛的使用引发了许多开发,以提高工业适用性,从而提高许多 USB 2.0 终端设备的可用性,尤其是 USB 相机。这些新产品的开发是:坚固耐用,最高 200°C 可用 USB 电缆,长度最长 10 m,也适用于电缆托架。CAT5E(以太网)100 m 长电缆延长线,带信号放大器,光纤到 USB 调制解调器,用于长达 10 公里的光缆。


红外线五、信号处理

由于辐射热计的热漂移及其片上信号处理,所有全球销售的测量红外相机都需要每隔几分钟进行一次偏移校正。这种校正是通过图像传感器前面的黑色金属片的电机驱动运动来完成的。这样,每个图像元素都以相同的温度进行引用。在这些偏移校准期间,热像仪当然是盲目的。为了最大限度地减少这种干扰影响,可以通过外部控制引脚在适当的时间点启动偏移校正。


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  以上就是关于红外线摄像头技术文章讲解的分享,相信大家在看了以上的总结之后,也已经对这方面的知识有了一定的了解,想要了解更多关于红外线以及红外摄像头的知识资讯,可以前往官网的客服进行咨询。


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