非制冷式 新型热成像探测器技术应用

2013-09-29 20:27:57来源: 中关村在线

    温度越低效果越好的制冷式探测器 

    通常,在温度低于60~100开(相当于-210oC~170oC或-346oF~274oF)的真空密闭环境下,会用到制冷式红外线探测仪。环境温度决定成像效果。上述极端低温环境可使用低温制冷器形成。对热感应噪声需要通过冷却来降低。在较高温度的环境下,传感器可能受自身产生的辐射影响,难以感知外部辐射。该设备导致探测器不仅笨重昂贵,而且能耗非常高。尽管这一技术的应用成本高、需要维护,但它也有自身的优势。探测器可以探测到中波频段的放射线,能提供更好的空间分辨率,因为波长越短,产生的热对比度越高。因此,制冷式探测器能分辨较小的温度差别并产生高分辨率的清晰图像。

    探测器的另一大优点是灵敏度较高,可支持使用光圈系数较高的镜头,因此,制冷式探测器是长距离探测应用(如:5千米~16千米【3~10英里】)的更好选择。

    性能出众的非制冷式技术

    非制冷式热感摄像机的传感器并未采用低温制冷工作原理。此情况下,传感器使用相对简单的温度控制器件,使温度稳定在或接近于环境温度。这种传感器对长波红外线起作用。在传感器的设计中,普遍采用微测技术。这是硅元件上的一个小电阻,其阻值随温度产生变化,具有绝热特性,并以电子方式显示温度。环境温度改变后,辐射热测定器的测定值随之改变;该测定值可转换成电子信号,经处理之后形成图像。摄像机对红外辐射的敏感程度(即辨别同一环境中不同温度的能力)以NETD(噪声当量温度差)值表示。最新一代的辐射热测定器的NETD值可低至20mK。

    非制冷式热感摄像机传感器的体积较小,集成了较少量的可移动部件。与制冷式热感摄像机传感器相比,它们的成本更低、服务期限更长。制冷式摄像机每工作8000~10000小时需要更换一次低温冷却剂,而非制冷式摄像机可连续工作多年。

关键字:探测器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/0929/article_6222.html
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