长波红外热像仪的原理和技术参数详解

时间:2023-07-31       编辑:本站

长波红外热像仪是一种通过感测物体辐射的红外辐射来获取图像信息的设备。其工作原理是利用物体自身的辐射能量,将其转化为电信号,并通过信号处理器将其转化为可视化的图像。

长波红外热像仪主要由红外探测器、光学系统、信号处理器和显示器等组成。其中,红外探测器是其核心部件,负责将物体辐射的红外能量转化为电信号。根据工作原理的不同,红外探测器可以分为热电偶型和焦平面阵列型。热电偶型红外探测器利用材料的热电效应来将红外辐射转换为电信号,而焦平面阵列型则利用半导体材料的热敏特性来实现。相比之下,焦平面阵列型红外探测器具有更高的灵敏度和分辨率,因此应用更为广泛。

光学系统是将红外辐射聚焦到红外探测器上的部件。典型的光学系统由目标透镜、红外滤光片和冷镜组成。目标透镜起到聚焦红外辐射的作用,红外滤光片则可以滤除可见光,保证只有红外辐射到达红外探测器。冷镜则用于减小物体辐射到红外探测器的影响,从而提高探测器的灵敏度。

信号处理器是将红外探测器输出的电信号进行处理并转化为图像的部件。其主要功能包括放大、滤波、线性化和校正等。放大功能可以增强信号的强度,使之能够更好地被检测到;滤波功能可以去除噪声,提高图像质量;线性化功能可以将非线性的电信号转化为线性信号,以便进行后续处理;校正功能则可以校正图像中的色调和对比度等参数,保证图像的准确性和可视化效果。

长波红外热像仪的技术参数主要包括探测器的分辨率、灵敏度、响应波长范围、测温范围和刷新率等。分辨率是指热像仪可以检测的最小温差,通常以单位面积内的像素数来表示。较高的分辨率意味着热像仪可以显示更细微的温度变化,因此具有更高的图像质量和细节表现力。灵敏度是指热像仪可以检测到的最小温度变化,以毫开尔文(mK)为单位。较高的灵敏度意味着热像仪可以检测到更小的温度变化,因此具有更高的探测能力。

响应波长范围是指热像仪可以探测的红外辐射的波长范围。长波红外热像仪一般可以探测3-14微米的红外辐射,因此可以应用于更广泛的领域。测温范围是指热像仪可以测量的物体温度范围,通常以摄氏度为单位。不同型号的热像仪具有不同的测温范围,用户可以根据实际需求选择合适的型号。刷新率是指热像仪图像的更新速度,以赫兹(Hz)为单位。较高的刷新率意味着图像的更新速度更快,能够更好地追踪移动物体或快速变化的温度场景。

总之,长波红外热像仪通过感测物体辐射的红外辐射来获取图像信息。其主要原理是利用红外探测器将物体辐射的红外能量转化为电信号,并通过信号处理器将其转化为可视化的图像。其技术参数包括分辨率、灵敏度、响应波长范围、测温范围和刷新率等。这些参数直接影响到热像仪的探测能力和图像质量,用户可以根据实际需求选择合适的型号。