红外热成像原理及如何选红外热成像仪
红外热像仪原理-Telops红外专家教你如何
选择红外热像仪之一
红外热像仪原理是红外热像仪利用红外探测器读取被测物表面红外辐射率分布，通过普朗克定律将辐射率换算成温度数值，并根据被测物的温度分部规律，将温度数值并转换成人眼可识别的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的一套科学方法。
测温原理
红外线热成像技术的测温原理来自于普朗克定律
成像原理
红外热像仪成像原理是利用光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量，并按照原有的空间顺序分布反映到红外焦平面探测器的光敏元上，红外探测器会将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过显示器显示出红外热像图。
这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通过软件设置，红外热像仪会自动给热图像的上面的不同温度标定不同的颜色。
红外热成像步骤
1.被探测目标发出红外辐射加背景反射到目标的红外辐射==》
2.步骤1的辐射能量经过大
气衰减加大气温度的综合辐射==》3.前2个步骤辐射能量经过镜头衰减加镜头温度的综合辐射==》4.前面的辐射能量到达红外探测器进行光电反应==》5.经过电子电路放大并输送到显示器显示出图像
原理适用范围
本原理适用于所有红外测温跟成像仪器，其他类似产品的原理，比如红外线热成像夜视仪成像原理,红外夜视望远镜原理,红外热成像摄像机成像原理,红外线摄像头原理也都跟跟红外
热像仪使用相同的原理。
红外热像仪原理使人类超越了视觉的只能看到可见光的限制，通过热像仪我们可以看到物体表面的温度分布状况。它的利用为人们进行测温增加了新的方法，这种方法被称为遥感测温。
红外测温原理-Telops红外专家教你如何选
择红外热像仪之二
理论基础
红外测温原理的理论基础是普朗克定律。
对于理想的辐射源———黑体而言,辐射能量（輻射强度）与温度的
关系符合普朗克定律,即:
Mλ=C1/λ5?1/eC2/λT-1
如右图表示：普朗克定律揭示了辐射强度与黑体温度和响应波长的相互依赖关系,其中Mλ是T温度下、λ波长处、单位面积黑体的辐射功率,C1、C2为常数,e为自然对数的底，等于2.718,T为热力学温度。
温度与辐射强度的关系
辐射能量随着温度升高而增加,这是红外辐射理论的出发点,也是红外热像仪的设计的理论依据。
波长与辐射强度的关系
根据维恩位移定律,即:T?λm=2897.8(μm?K),其中T为热力学温度,λm为峰值响应波长。根据公式，我们可以发现辐射峰值波长随着温度升高而变短，即从长波向短波方向移动。这个公式也说明了为什么测高温必须要用中波红外热像仪,低温则需要长波红外热像仪。
峰值与测温准确性的关系
通过上图我们发现辐射强度随温度的变化率,短波和中波处比长波处大,即短波和中波红外热像仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强。因此我们需要根据被测目标的峰值波长来选择红外热像仪的波段。
如何提高测温精度
理论上，C1、C2为常数，他们和e都是恒定值。λ也很容易被测到准确数值，黑体的辐射率为1.只要知道辐射能量值Mλ，我们就能够得到绝对准确的热力学温度。
但是，测温的准确性受到以下4点挑战：
1.由于大自然中不存在黑体，我们所有的被测目标都被看做是灰体，灰体的辐射率是小于1的
2.大气对红外辐射会有衰减作用，同时大气本身的温度也会带来红外辐射
3.红外镜头的衰减作用，同时镜头本身的温度也会带来红外辐射
4.红外探测器本身也具有红外辐射
这四点问题以及如何最小化他们的影响，我们会在后面的4个章节为大家正对性讲解，并向大家介绍Telops的红外科学家为提高准确测温所做的努力。
通过这些基本的红外测温原理的介绍，我们相信您能够对红外热像仪如何工作有了进一步的认识。
被测物发射率对红外热像仪测温精度的影响-Telops红外专家教你如何选择红外热像
仪之三
本文通过实验探索被测目标发射率与测温精度的关系。
测温实验
本实验使用近距离探测，因而可以忽略大气衰减，把被测物表面看做满足灰体模型，抵达红外探测器的辐射总能量应为被测物红外辐射的能量与目标反射的环境辐射能量之和，以此我们立式1 ：
Ｌｍ＝εＬｔ＋（１－ε）Ｌｂ
式中Ｌｍ为到达镜头前的总辐射亮度，Ｌｔ为目标的辐射亮度，Ｌｂ为环境的辐射亮度，ε为目标表面发射率。因为灰体的反射和发射均是漫反射，所以辐射亮度Ｌ与辐射出射度Ｍ存在如下关系，式2 ：Ｌ＝Ｍπ，
由普朗克辐射定律，立式：
Ｍｔ＝∫１４８ｄλ(ｃ１λ－５)／(ｅｃ２／λＴｔ－１) ，（３）
Ｍｂ＝∫１４８ｄλ(ｃ１λ－５)／(ｅｃ２／λＴｔ－１)，（４）式中Ｍｔ为目标的辐射出射度，Ｍｂ为环境的辐射出射度，Ｔｔ为目标绝对温度，Ｔｂ为环境绝对温度，λ为波长，ｃ１为第一辐射常数（３７４１８×１０－１６Ｗ·ｍ２），ｃ２为第二辐射常数（１４３８８×１０－２ｍ·Ｋ）。
将式（２）、（３）、（４）代入式（１）得：
Ｌｍ＝ε /π∫１４８ｄλ(ｃ１λ－５ )/(ｅｃ２／λＴｔ－１)＋１－ε π ∫１
４
λ(ｃ１λ－５ )/(ｅｃ２／λＴｂ－１)．（５）红外热像仪根据设置的目标表面发８ｄ
射率和采集的环境温度，结合测得的辐射亮度，由式（５）得出目标的温度。
被测物发射率对测温精度的影响计算
由普朗克辐射定律，可以认为Ｌｔ是Ｔｔ为自变量的函数，记作：
Ｌｔ＝ｆ（Ｔｔ）＝ (１/π)∫１４８ｄλ(ｃ１λ－５)/(ｅｃ２／λＴｂ－１ )．（６）则有：Ｔｔ＝ｆ－１（Ｌｔ）．（７）为便于分析和数值计算，将影响红外热像仪测温精度的因素用差分形式表示：
ΔＴｔ＝ｆ－１（Ｌｔ＋ΔＬｔ）－ｆ－１（Ｌｔ），（８）
由式（１）可得：ΔＬｔ＝[(Ｌｂ－Ｌｍ)/ε２]·Δε－ΔＬｂ(１－ε)/ε，（９）
其中：ΔＬｂ＝ｆ（Ｔｂ＋ΔＴｂ）－ｆ（Ｔｂ），（１０）
根据式（８）、（９）、（１０），可以计算红外热像仪测温误差。
从上述分析可以看到，红外热像仪的测温误差ΔＴｔ取决于Δε、ε、ΔＴｂ、Ｔｂ和Ｌｍ。为了表现出目标表面发射率对红外热像仪测温精度的影响,本实验假定环境温度293.15K,目标温度308.15K,对被测目标表面发射率为0.95、0.7、0.5、0.3时分别进行理论计算，其结果如右图所示。
分析右图可知，被测物发射率对红外热像仪测温精度具有一定的影响。一般来说目标表面发射率越小，测温误差越大；目标表面发射率越大，测温误差越小。所以高精度的红外热像仪必须能够手动或者自动设定被测目标的发射率。
根据以上分析，红外热像仪应当避免测量目标表面发射率很小的目标温度。
应对方法
Telops对被测物发射率所做的努力是，在红外热像仪配套软件中手动调整被测目标（灰体）的发射率，软件会自动根据灰体设置的发射率对最终测温数据进行校正。
大气对红外热像仪测温的影响-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪之四
大气对红外热像仪测温的影响的主要是大气衰减和大气自身红外辐射。
大气衰减
气体对红外辐射的吸收、悬浮微粒散射红外辐射以及背景辐射对探测器的干扰等。
气体对红外辐射的吸收
气体分子对红外辐射的吸收是造成红外辐射衰减的主要原因之一。对红外辐射又吸收作用的有臭氧、CO、NO2、水蒸气、CO2等。在近地面进行红外测量时，水蒸气和二氧化碳的含量对大气对红外辐射的影响占主要作用。水蒸气的吸收波段较多，作用也较强，其主要作用波段在0.94μm、1.14μm、1.38μm、1.88μm、2.7μm、3.2μm、3.7μm、6.3μm等波长。二氧化碳在2.7μm、4.3μm、15μm处的红外吸收性能也较强。虽然水蒸气和二氧化碳的占大气总量的比例很少，但是由于水蒸气跟CO2很容易产生，所以他们基本上决定了大气的红外透过特性。
本图片显示了环境大气和镜头对被测物体的红外辐射的影响过程
气体对红外辐射的散射
大气中的氨、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫等气体及灰尘、烟、雾、雨、雪等固态液态的悬浮颗粒对红外辐射不仅有强烈的衰减和吸收作用，由于这些气体的密度起伏以及微小颗粒的不规则运动，从而造成红外辐射传输方向产生偏离，能量减弱，引起散射。
例如雾，它的粒子半径大多在0.8 ～5μm 之间，它对红外辐射的散射作用是相当严重的。试验表明如果每平方厘米有100 个雾粒子，其半径是4μm，当波长为4μm 的红外辐射在含有该雾的大气中经过100m 后就会散射掉85%。测量距离越远，红外辐射受大气影响因素就越大。
一般来讲散射的影响小于分子吸收，而且其影响随着波长的增长而减小。不过在吸收很小的波段，散射成为了红外辐射损失的主要原因。
大气温度
大气温度对于红外遥感测温具有一定影响，不过当被测物体的温度很高的时候，大气温度可以忽略不计。
因此红外测温工作最好晴天进行，并且应尽量减少测温距离。
应对方法
针对大气对红外热像仪测温的的不利影响，Telops的策略是，在软件中增加了大气衰减和大气温度的数据选项，通过对这两个数据的设定，从而最小化大气对测温准确性的干扰。
红外镜头及其对测温影响-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪之五
红外镜头是为红外热像仪提供成像类光学部件，红外热成像仪镜头的质量直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和果。
红外热像仪的光学成像物镜将工作波段内的辐射收集起来，并聚焦到探测器上。在可见光波段，玻璃是很好的投射材料，但是在中波、长波红外波段，这种材料是不透明的，因此常选用锗、硅等晶体材料，而且为了提高透射率，还需要镀上一层增透膜，这些材料和膜层如同滤光片一样，将镜头透过的波长限制在一定的范围内。
红外光学成像物镜的作用:过滤、截至可见光同时，允许通过红外线。通过它在可见光、红外线并存的环境中把红外线分离出来。加红外透镜过滤可见光从而得到纯正的红外效果。
红外镜头和普通镜头的区别
1．可见光和近红外光的波长不一样
可见光域: 360nm – 700nm
红外光域: 700nm – 12000nm
2．由于波长不一样所以聚焦面不在一起
分类
根据红外热像仪工作波段划分可分为：长波红外镜头、中波红外镜头、短波红外镜头。
长波红外镜头：其工作波段为(8 – 12μm)，主要检测低温物体。
中波，短波红外镜头：其工作波段为(0.15 – 7μm)，主要检测超过500℃以上高温物体，如火灾研究。
红外线镜头的主要材料
蓝宝石
Al2O3的透射波段在0.14~6μm
CVD硒化锌
ZnSe折射率均匀和一致性很好，是一种化学惰性材料，具有纯度高，环境适应能力强等特点。它的光传输损耗小，具有很好的透光性能。该红外材料的因此是红外热成像中保护窗口和红外光学镜头的理想材料。
光学性质：
透过波长范围0.5μm—22μm
折射率不均匀性（Δn/n） <3×10-
吸收系数（1/cm） 5.0×10-3@1300nm
CVD硫化锌
ZnS是一种折射率均匀性和一致性都很好好的材料，具有纯度高，不溶于水，密度适中等特点，在8~13μm长波红外波段具有很好的传输性能，在中红外波段ZnS的透过率也不错，但随着波长向短波发展，吸收和散射增强，其短波截止限0.35μm，因而会影响红外成像。与硒化锌相比，硫化锌的价格低，硬度高，断裂强度是硒化锌的两倍，抗恶劣环境的能力强，是长波红外镜头的理想材质。
氟化钙(CaF2)和氟化镁(MgF2)
氟化镁的投射波段在0.11~9μm，氟化钙的透射波段在0.13~12μm。这两种氟化物具有硬度高，抗机械冲击和热冲击能力强，在紫外，可见和红外波段均具有良好的透过率，广泛用于红外光学。氟化镁(MgF2)是一种双折射晶体，这点氟化钙(CaF2)并不具备。
氟化钡
BaF2在150—9500nm光谱范围有接近90%的光学透过率。通常应用于制冷型红外热像仪.氟化钡可溶于水,因此只能在干燥环境下使用。
砷化镓
GaAs的硬度高、化学稳定性好、抗恶劣环境能力极强,它红外中长波（2μm—14μm）有很好的透过率,广泛应用于热红外成像仪.,砷化镓抗擦痕能力强，对周围环境要求不高，因此能够完美的替代硒化锌(ZnSe)作为红外线相机镜头的材料.
锗
Ge具有硬度高,机械性能和导热性好,不溶于水等特点.它的光谱透射范围为1.8–12μm,涵盖了整个中波和长波红外波段，是一种非常常用的红外光学镜头材料.
硅
Si的硬度高,不溶于水.它在1.1-9μm的短波和中波红外波段具有很好的透光性能,是一种化学惰性材料.硅常用来制作3-5μm中波红外线透视镜头.
石英
SiO2的红外透射波段在0.14~4.5μm
探测器镜头衰减
探测器镜头对于红外或多或少的具有一定的吸收作用。Telops以高透光率的透明材料为镜头材料，最大程度减少了被测物红外辐射的损失
探测器镜头温度
跟大气温度的影响类似，当被测物体的温度很高的时候，镜头温度可以忽略不计。
红外镜头的选择是对红外热像仪成像质量和测温精度有着重要的影响，如果您想要测温准确，那您就必须选择对红外辐射吸收极小的高透光率材料作为红外热成像仪镜头。
应对方法
针对红外镜头对红外热像仪测温的的不利影响，Telops的策略是，在软件中增加了红外镜头衰减和红外温度的数据选项，通过对这两个数据的设定，从而最小化镜头对测温准确性的干扰。
红外热像仪探测器分类和原理及其优缺点-Telops红外专家教你如何选择红外热像仪
之六
红外探测器是一种对红外辐射敏感的器件,它将红外辐射转换成电信号，是红外热像仪成像系统中的核心，也是红外技术最尖端的领域。红外探测器的发展水平直接决定了红外热像仪的测温精度跟测温速度。
不同探测器对红外辐射的响应度不同，有些探测器对某些波长红外辐射的响应较低，这主要是由于探测器材料对不同波长的红外辐射的反射和吸收存在差异。
目前在TELOPS红外成像仪中使用的斯特林制冷焦平面阵列（FPA）探测器一般工作在3μm~5μm，7.7μm~11.8μm波段，探测器材料为MCT和InSb。
1.红外探测器分类
自上世纪以来，红外探测器的研发蓬勃发展，目前各大厂家已经生产出了种类繁多的红外探测器，根据红外线探测器的不同特性也有不同的分类方法。根据探测器响应波长，可以分为近红外、中红外、远红外和极远红外探测器；根据工作温度，可以分为致冷型和非致冷型红外探测器；其中制冷型又可分为半导体制冷,液氮制冷；根据探测器结构可分为单元（测温仪）、线阵和焦平面红外探测器；就探测机理而言，又可分为光子和热敏红外探测器，本文主要以探测机理为分类方式：
1.1光子红外探测器
光子红外探测器是利用材料的光电效应将光辐射转换为电流的红外敏感器件。组成探测器材料的电学性质取决于其中电子的运动状态，当红外辐射入射至材料表面时，入射光子直接与
材料中的电子发生作用，从而改变电子运动状态，探测器材料的电学性质也将随之发生变化，这类现象统称为材料的光电效应。这里强调“直接”两字,因为我们不允许光的入射引起探测器材料分子或者原子的震动，从而引起材料的升温。光子探测器主要有以下几种：
(1)光电导红外探测器
光电导红外探测器的原理
光电导效应是指某些半导体材料在受到红外线照射时，其电导率出现明显改变。光电导型探测器就是使用具有光电导效应的材料制成的。这种类型的探测器主要有：硫化铅（PbS）、硒化铅（PbSe）、锑化铟（InSb）、碲镉汞（Hg1-xCdxTe）和锗（Ge）掺杂红外探测器。
光电导探测器的缺点
光电导效应只有在红外辐射照射一段时间后，其电导率才会达到稳定值，而当停止照射后，载流子不能立即全部复合消失。因此，电导率只有经过一段时间后才能恢复，这种现象称为弛豫现象，这就造成了光电导型红外探测器响应速度较慢。
(2)光伏红外探测器
光伏红外探测器工作原理
如果在固体内部存在一个电场，而且条件适当，则本征光吸收所产生的电子－空穴对会趋向两个部分，在两部分间产生电势差，接通外电路就可以输出电流。这就是半导体PN结的光伏效应。
利用具有光伏效应的材料制成的红外探测器称为光伏红外探测用的光伏红外探测器有：砷化铟（InAs）、碲镉汞（Hg1-xCdxTe）和锑化铟（InSb）探测器等。
特点
与光电导效应相反，光伏效应是一种少数载流子效应。少数载流子的寿命通常短于多数载流子的寿命，当少数载流子复合消失时，光伏信号就终止了。由于这个原因，光伏红外探测器的响应速度一般快于光电导红外探测器，有利于作高速检测，另外其结构也有利于排成二维阵列制作焦平面。
(3)光电子发射红外探测器
光电子发射红外探测器原理
当频率为v的光束照射至固体材料表面时，由于光的量子效应，光能总是以单个光子能量hv起作用，固体中的电子吸收了能量后动能增大。在向表面运动的电子中有一部分能量较大，除了在途中由于与晶格或其它电子碰撞而损失一部分能量外，尚有足够的能量以克服固体表面的势垒，逸出固体表面而向真空发射光电子，这种效应称为光电子发射效应，利用这种效应制成的红外探测器称为光电子发射红外探测器。
优点
由于光子探测器是依赖材料内部电子直接吸收入射红外辐射，无需经过物体加热的中间过程，因而具有响应速度快、体积小、可靠性高、适应能力强等优点。
缺点
不过在室温附近，由于材料固有的热激发将增大探测器的暗电流，降低器件性能，因此，光子探测器需要在低温致冷条件下才能发挥其最佳性能，这就增加了红外探测或者成像系统的成本和复杂性，造成系统成本一直居高不下，仅在对灵敏度要求很苛刻的军事领域和部分工业领域中得到应用，而很难进入具有广泛应用前景的民用领域。
2热敏红外探测器
如果光子不是直接与电子作用，而是能量被固体晶格振动吸收引起固体的温度升高，导致材料电学性质的改变，这种情况不能称为光电效应，而是热电效应。与光子探测器将光子能量直接转换为光电子的光电效应不同，热敏红外探测器是利用红外辐射的热效应，通过热与其他物理量的变换来探测红外辐射的。物质的某些性质随入射光的加热作用引起的温度升高而变化的现象称为热敏效应。热敏效应的特点是入射光与材料的晶格相互作用，晶格因吸收光能而振动能量增加，材料温度上升，从而引起与温度有关的物理，化学或者电学参量发生变化。这些效应主要包括：塞贝克效应、热敏电阻效应、热释电效应、热弹性效应、隧道效应、液晶色变和气体压力改变等效应。
热敏红外探测器的响应信号取决于辐射功率或者其变化率，与红外辐射的光谱成分无关。由于探测器的加热和冷却是一个比较缓慢的过程，因此与光子探测器相比，热探测器的响应速度较慢。一般情况下，光子探测器的响应时间为微秒级，而热探测响应时间为毫秒级。热敏红外探测器主要包括热释电、温差电堆和微测辐射热计红外探测器三种类型。
(1)热释电红外探测器
热释电红外探测器技术原理
研究发现，部分晶体（如硫酸三甘肽、铌酸锶钡等）沿某一特定的方向切割成薄片，并在两表面制作电极形成平板电容后，当晶体温度发生变化时，电容两端将产生电压。这种当材料表面温度发生变化后，因材料自发极化而在材料表面释放出电荷的现象称为热释电效应。如果将该电容器上接上负载电阻，则会产生热释电电流根据热释电效应设计的红外探测器就是热释电红外探测器。
特点
热释电材料仅在温度变化时才产生响应电流，这是热释电探测器区别于其他热敏红外探测器（如微测辐射热计、热电堆）的重要标志。这个特点也决定了热释电红外探测器必须在斩波器协助下才能正常工作。如果不使用斩波器，除非场景中有活动目标，否则热释电电荷将自动消散，场景图像将渐隐。不过增加斩波器后，整个红外成像系统结构将变得复杂。
热释电材料可分为三类
单晶热释电、陶瓷热释电和薄膜热释电。在众多热释电材料中，BST（钛酸锶钡，BaxSr1-xTiO3）陶瓷材料是目前研究得最成熟也是最成功的一种热释电陶瓷材料。TI（后并入Raytheon）公司推出的245×328BST铁电陶瓷焦平面已形成产品，像元尺寸48.5μm×48.5μm，NETD （噪声等效温差，NoiseEquivalentTemperature Difference）优于0.8K，展示样品的NETD 优于47 mK。
优缺点
不过，由于铁电陶瓷焦平面的制作工艺与标准大规模硅集成电路工艺不兼容，因此焦平面制造成本较高。此外，陶瓷混合集成热释电焦平面的性能已经接近理论极限，因此自20世纪90年代中期以来，在美国国防预研局的资助下，Raython公司转而研究单片集成式薄膜热释电红外焦平面阵列，并取得了较大进展，目前，Raytheon公司利用PLZT（锆钛酸铅镧，Pb1-xLax(ZryTi1-y)O3）热释电薄膜已经成功制造出320×240单片式热释电焦平面阵列，阵列的NETD优于90mK。
热释电红外探测器是目前热探测器中的佼佼者，这种探测器除具有一般热探测器点，如宽光谱响应、室温工作等优点外，还具有以下特殊优点：
1)探测器输出信号与灵敏元温度变化率成正比，而与绝对温度无关，因而无需自身的热平衡，响应速度较快；2)热释电探测元本身可以作为一个滤波器，可以将一定量的噪声旁路分离掉，噪声较小；3)电荷存储具有积分特性，能存储由瞬时信号释放的总电荷，此时电
荷的测量取决于瞬时的总量；4)无需加偏压，读出电路设计简单。不过由于热释电红外探测器需要斩波器协助才能正常工作，因此与热电堆、测辐射热计比较而言，成像系统结构复杂。
(2)温差热电堆红外探测器
温差热电堆红外探测器原理
该探测器是利用材料的塞贝克（Seebeck）效应工作的。塞贝克效应是热能转换为电能的现象，当两种金属或者半导体材料一端欧姆接触而另两端开路时，如果接触端与开路端形成温度差，则在两开路端之间会产生一定的电势差，这种由于温度梯度使得材料内部的载流子由热端向冷端移动而在冷端形成电荷积累的现象，就称为塞贝克效应。这种结构就称为热电偶。若干热电偶串连起来就形成热电堆，与单个热电偶相比，热电堆由于电势叠加，便于获得相
当可观的电信号。如果将热电堆的接触端与一吸收红外辐射的小黑体连接在一起，则当小黑体吸收红外辐射能量后，加热接触端温度升高，依据塞贝克效应，在分离端将产生温差电动势。电动势的大小与入射的红外辐射能量间存在一个确定的关系，依据这种原理制成的红外探测器称为温差热电堆红外探测器。
用于热电堆红外探测器的常用热偶对材料有多晶硅和金、多晶硅和铝、P型(Bi1-xSbx)2Te3和N型Bi1-xSbx薄膜材料对以及N型和P型多晶硅材料对。其中N型和P型多晶硅材料对由于具有较高的赛贝尔系数和优值，制作工艺与集成电路工艺兼容等优点，是当前研究得比较深入也是最有前途的热偶探测材料。日本防卫厅和日本电气公司（NEC）利用N型和P 型多晶硅作为热电材料制作了128×128元单片式热电堆红外焦平面阵列，器件响应灵敏度约为1,550V/W。与其他热敏型红外探测器相比，热电堆红外探测器响应灵敏度不高，热响应时间较长，因此在器件性能方面并不具有竞争优势。不过热电堆红外探测器制作容易与集成电路工艺兼容，信号后处理电路也比较简单，具有低成本的潜力，在对红外成像图像质量要求不高的社区保安、安全监控，汽车辅助驾驶等领域具有一定的应用前景。
(3)微测辐射热计红外探测器
原理
微测辐射热计是利用热敏材料的电阻率对温度的敏感特性进行红外探测的。常用的热敏材料主要有金属和半导体薄膜。当温度增加时，金属薄膜电子迁移率下降，薄阻增加，TCR（电阻温度系数，TemperatureCoefficient ofResistance）为正值，一般在量级[16~19]。由于金属薄膜的TCR较低，因此该类薄膜仅在原型器件开发中得到应用。与金属薄膜相比，以氧化钒和非晶硅为代表的半导体材料的TCR一般要高一个数量级，是目前最常用的热敏材料。当温度升高时，半导体材料的电荷载流子浓度和迁移率增大，电阻率随着材料温度升高而减小，显示出负的TCR。
优点
微测辐射热计红外探测器具有无需斩波、制作工艺与集成电路制造工艺兼容，便于大规模生产等优点，具有相当大的发展潜力，是目前发展速度最快、性能最好和最具有应用前景的一种热敏型红外探测器。
除以上三种主要的热敏红外探测器外，还有基于其他物理热效应的红外热探测器，
主要包括：
1)利用物理的热胀冷缩效应，如水银温度计，气体高莱瓶等；
2)共振频率与温度的相关性，如石英晶振非致冷红外探测器；
3)双材料微悬梁悬臂弯曲与温度的相关性，如基于双材料微悬臂的电容读出和光学读出的非致冷红外探测器；
4)热光效应。利用材料的折射率－温度相关性研制的红外探测器。
制冷型红外探测器的测温精度优势
我们都知道，不管是光子红外探测器，还是热敏红外探测器都是被动接受探测目标的红外辐射转换成电子来获得温度数据的。同样的探测器在不同的温度下，所获得的数据也会有很大的差异。
温度在绝对零度以上的物体都会因自身的分子和原子无规则的运动，而不停地辐射出热红外能量，分子和原子的剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。理想情况下，探测器本身为绝对零度，不发出任何红外辐射和温度，但是绝对零度在宇宙中是不存在的。物体的红外辐射与温度存在线性关系，即温度越低，红外辐射越小。红外探测器本身也会有一定的红外辐射，探测器本身的红外辐射对于红外热像仪来讲属于噪声，对探测具有干扰作用，噪声越大，我们得到的红外数据越失真。所以，如果你需要红外热像仪得到更准确的温度，那就需要将探测器制冷。而且越冷越好。
所以制冷型红外热像仪的数据会比非制冷的更加真实准确。
应对方法
Telops对探测器所做的努力是，对探测器制冷，制冷模式为斯特林制冷，制冷温度为零下190°c。在这个温度下的探测器所发出的红外辐射已经极小，对测温的影响几乎为零。
红外热像仪的测温精度-Telops红外专家教你如何选择测温准确的红外热像仪之七影响红外热像仪测温精度的因素很多，不过综合起来分为内因和外因两方面。内因是探测器本身测温能力，外因是外界对红外探测器的干扰程度。
首先谈内因：
探测器本身灵敏度
探测器本身对于红外辐射的灵敏度像差很大，一般来讲INSB>MCT>PBS。不过由于美国的禁运，目前中国市场上最高端的热像仪为MCT型。
是否对探测器制冷
自然界的一切物体都不停的向外发出红外辐射，温度越低的物体，红外辐射越少，绝对零度的物体没有红外辐射。探测器自身的红外辐射对被测物的红外辐射的叠加是一种噪声，会造成测温精确性大大下降。所以，制冷型红外热像仪比非制冷型测温要准确。Telops专著于制冷型红外热像仪的研发。
下面我们谈谈外因：
被测物体表面的发射率
黑体能够吸收所有的红外辐射，所以只有黑体的发射率为1。不过自然界中不存在黑体，我们称这样的物体为灰体，灰体的发射率在0到1之间。通过对灰体的发射率的设定，我们能够得到更准确的温度数值。
被测物体对外界背景辐射的反射率
自然界中的物体大多不具备规则的平面结构，自然界的物体对于外来辐射存在一定的反射，散射.Telops软件自带算法，会对不规则结构进行数据修正。通过对反射率的设定，被测物体温度的误差可以被忽略不计。
大气衰减<测量距离、大气湿度、颗粒物等>
Telops考虑了大气衰减对被测物体的影响，通过对测量距离的设定，大气湿度的标定，以及的污染颗粒物的说明。软件会自动修正这些不利因素的影响。
大气温度
大气温度对于红外遥感测温具有一定影响，不过当被测物体的温度很高的时候，大气温度可以忽略不计。
探测器镜头衰减
探测器镜头对于红外或多或少的具有一定的吸收作用。Telops以高透光率的透明材料为镜头材料，最大程度减少了被测物红外辐射的损失
探测器镜头温度
跟大气温度的影响类似，当被测物体的温度很高的时候，镜头温度可以忽略不计。
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和普威视带您走进红外热成像发展历史
北京和普威视带您走进红外热成像发展历史 红外热成像技术，也是一个有非常广阔前途的高科技技术，其大量的应用将会引起许多行业变革性的改变。 一、什么是红外热成像？ 光线是大家熟悉的。光线是什么？光线就是可见光，是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0.38 ～0.78 微米。比0.38 微米短的电磁波和比 0.78 微米长的电磁波，人眼都无法感受。比0.38 微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，比0.78 微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78 ～1000微米的电磁波。其中波长为0.78 ～2.0 微米的部分称为近红外，波长为2.0 ～1000 微米的部分称为热红外线。 照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，换一句话说，红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。 二、红外热成像的特点是什么？ 有位著名的美国红外学者指出：“人类的发展可分为三个阶段。第一个阶段是人类通过制造工具，扩展体力活动的能力，第二阶段通过提高判断能力，寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准，而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力，扩大感觉范围或增填新的感官，使我们的大脑能接受更多的信息，正是人类发展的第三阶段。在这个阶段中，红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种”。这一席话，我认为恰如其分的道出了红外热成像技术在当代的重要性。因为，我们周围的物体只有当它们的温度高达1000 ℃以上时，才能够发出可见光。相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（- 273 ℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。例如，我们可以计算出，一
红外热成像仪的介绍及工作原理
1.红外热成像技术 红外成像技术作为一门新技术，在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写，而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。 2.什么是红外热像图 一般我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。 同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。 3.红外热像仪的原理 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热像仪的非接触式测温方式，能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度，并随时采取降温措施。
红外热像仪的原理 4.红外热成像的特点 自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。 5.在线式红外热像仪 采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热像仪。
红外热成像特点
红外热成像特点 自然界所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体都会发出红外线，红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。 红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线或称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射，它还具有两个重要的特性： (1)物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。 (2)大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特点，热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。 红外热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛：用红外热像仪可以十分快捷，探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。对于所有可以直接看见的设备，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传导到外面的部件上的情况，来发现其热隐患，这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热成像产品是无法取代的。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。 在红外热像预知维护领域，采用红外热像仪对所有电气设备、配电系统，包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等，进行红外热成像检查，以保证所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患，有效防止火灾、停机等事故发生。 红外热像仪可将人眼无法看到的红外辐射能量转换为电信号，并以备种不同的颜色来表
科研型研发用红外热成像仪
研发用科研型红外热像仪类型及各自特点： 谱盟光电认为，高端研发专家所需的红外热像仪应配备特殊功能。为简化研发工作，FLIR开发出一系列FLIR专属特征，极适合各领域研发工作的开展。FLIR ATS SC系列所有红外热像仪均拥有这些独一无二的特征。 在许多情况下，研发应用都要求具备高端测量功能。FLIR ATS提供了多项制冷和非制冷式解 决方案。这些红外热像仪在快速运动的场景以及热场景、测温范围广的应用环境、小振幅环境、多谱分析或小物体评估等应用中显示出卓越的测量性能。谱盟光电的FLIR SC2500还适合用于激光剖面分析、画作分析、硅片检测、高温测量以及各类更适合采用短波红外测量的领域。 1) 快速运动——积分时间短 应用说明：在200km/h车速下开展质量测试时的轮胎的红外图像。 红外热像仪型号：带外部同步传感器的FLIR SC7300L。 要求：快照积分时间短，在从属热像仪模式下以外部触发器输入获取数据。 2) 温度范围大——多种温度指标模式 应用说明：JET Fusion等离子反应堆温度测量。 红外热像仪型号：FLIR SC7700，采用滚动积分时间。 要求：超帧，实时扩展测量范围。 3) 快速热探测——帧频高 应用说明：气囊布置分析。 红外热像仪型号：FLIR SC7300M，在窗口模式中为3.5Khz。 要求：在快拍模式中帧频高，拥有外部触发输入。 4) 小振幅环境——热分辨率&锁相热成像 应用说明：热应力分析 红外热像仪型号：FLIR SC7300M，采用锁相信号输入 要求：热灵敏度非常高(<20mK)，具有锁相信号输入和快照模式 5) 小物体分析——空间分辨率高 应用说明：集成电路的热评估。 红外热像仪型号：FLIR SC5700，带5个显微镜头，每个像素的分辨率为3μm。 要求：采用设计先进的显微镜头、极低NETD和大型FPA检测器，获得了高质量图像分辨率。积分时间非常短，也可以进行瞬态分析。 6) 多谱分析–大量镜头和滤片组合在一起 A应用说明：飞机喷气的多谱红外热特征。 红外热像仪型号：FLIR SC7300BB ORION，配备有高速滤片轮和专用远距离测量镜头。 要求：在不同波段中进行热分析，拥有快照模式和专用滤片镜头套装。 7) 短波红外(SWIR)应用举例 应用说明：水果质量控制。 红外热像仪型号：FLIR SC2500，配备有专用滤片。 要求：光谱分析。
红外成像技术在军事上的应用
红外成像技术的发展及应用 阅读人数：13人页数：7页yangfamingsg 红外成像技术的发展及应用 热成像仪是从对红外线敏感的光敏元件上发展而来，但是光敏元件只能判断有没有红外线，无法呈现出图像。在第二次世界大战中交战各国对热成像仪的军事用途表现出了兴趣，对其进行了零星的研究和小规模应用,1943年美国就与RNO合作生产了一款代号M12的机型，其功能和外观已经能看出热成像仪的雏形，这应该算是最找的一款热成像仪，算是热成像仪的鼻祖。 1952年，一款非常重要的材料研-锑化铟被开发出来，这种新的半导体材料促进了红外线热成像仪的进一步发展。不久之后，德州仪器和RNO公司联合开发出了具有实用价值的前视红外线（Forward looking infrared）热成像仪。这一系统采用的是单原件感光，利用机械装置控制镜片转动，将光线反射到感光元件上。 随着碲镉汞材料制造工艺的成熟，在军事领域大规模采用热成像仪成为了可能。60年代之后出现了由60或更多的感光元件组成的线性整列，美国的RNO公司将热成像仪的应用拓展至民用领域发展。然而由于最初采用的是非制冷感光元件，制冷部件加上机械扫描机构使得整个系统非常庞大。 等到CCD技术成熟之后，焦平面阵列式热成像仪取代了机械扫描式热成像仪。至80年代半导体制冷技术取代了液氮、压缩机制冷之后开始出现了便携、手持的热成像仪。90年代之后,RNO公司又开发 1/7 出了基于非晶硅的非制冷红外焦平面阵列，进一步降低了热成像仪的生产成本。 红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为2~1000微米的部分称为热红外线。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度(-273)℃以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射，它还具有两个重要的特性：(1)物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。(2) 大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特点，热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。 全球红外热像仪市场发展具有广阔的前景并呈现良好的发展趋势。红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像 2/7 的高科技产品。红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。 在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域；在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。红外热像仪行业是一个发展前景非常广阔的新兴高科技产业，红外热像仪广泛应用于军民两个领域。在现代战争条件下，红外热像仪已在卫星、导弹、飞机等军事武器上获得了广泛的应用；同时，随着
红外热成像仪基本原理介绍
红外热成像仪基本原理介绍 原理综述：红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜及光机扫描系统（或者焦平面技术）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反应到红外探测器的光敏元件上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理，转换成标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外图像。 一、什么是红外 为了搞清楚红外热成像仪是如何成像的，我们有必要首先搞清楚什么是红外。那么什么是红外呢？物理学对红外线的解释是：红外或称红外辐射，由物理学家郝歇尔于1800年首先发现，其本质是波长为0.76um~1000um 的电磁波，波长介于可见光和微波之间，其中波长为0.76~3um 的红外称为近红外，波长为3~40um 称为中红外，波长40~1000微米的称为远红外。 二、为什么能用红外进行成像 在明白了什么是红外之后，我们也许会好奇另一个问题：既然红外是波长介于可见光和微波之间的电磁波，是一种无法用肉眼直视的电磁波，那么我们如何能利用它进行成像呢？这要归因于红外的一个重要的物理性质——热效应。事实上，红外频率比较低，能量不高，所以当红外照射物体时只能穿透原子分子的间隙，而不能穿透到原子、分子内部，由于红外只能穿透到原子、分子的间隙，会使原子、分子的振动加快、间距拉大，即增加热运动能量，从宏观上看，物质在融化，沸腾，气化，但物质的本质并没有发生改变，这就是红外的热效应。 三、如何利用红外热效应成像 既然我们可以利用红外的热效应进行成像，那么从技术上如何实现呢？这需要用到一种重要的红外传感器——热探测器。热探测器分为：温差电偶和温差电堆、测辐射热计、高莱管、热电探测器。这里主要介绍热电探测器。热电探测器是利用居里点以下的热电晶体的自发极化强度与温度有关的原理制成的器件。当热电晶体薄片吸收辐射产生温升时，在薄片极化方向产生电荷变换为：DeltaT 式中DeltaQ 为电荷变化量，pT 为温度T 时的热释电系数，A 为吸收辐射的表面的面积，DeltaT 为晶体的温升值，当用调制的辐射照射时晶体的温度不断变化,电荷也随之变化,从而产生电流，它的数值与调制的辐射量有关。在恒温下，晶体内部的电荷分布被自由电子和表面电荷中和,在两极间测不出电压。当温度迅速变化时,晶体内偶极矩会产生变化,产生瞬态电压,所以热（释）电探测器只能探测调制的辐射或辐射脉冲，它的响应时间快，可达纳(10-9)秒数量级,并能在常温下工作。此外它仅由晶体片镀以电极构成探测元,因此机械强度很高,克服了红外探测器容易损坏的缺点，响应的谱段从γ射线到亚毫米波，是目前发展最快的热探测器。热电探测器所用的材料主要有钛酸钡、硫酸三甘肽(TGS)、掺镧的锆钛酸铅(PLZT)、铌酸锂和铌酸锶钡。 四、如何根据热电信号最终成像 ,T pTA Q ?=?
红外热像仪原理、主要参数和应用
红外热像仪原理、主要参数和应用 红外热像仪原理、主要参数和应用 1. 红外线发现与分布 1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。 红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。 红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。 2. 红外热像仪的原理 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。 简而言之，红外热像仪是通过非接触探测红外热量，并将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示器上，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。 3. 红外热像仪的主要参数 (1) 工作波段：工作波段是指红外热像仪中所选择的红外探测器的响应波长区域，一般是3~5μm或8~12μm。 (2) 探测器类型：探测器类型是指使用的一种红外器件。如采用单元或多元(元数8、10、16、23、48、55、60、120、180、等)，采用硫化铝(PBS)、硒化铅(PnSe)、碲化铟(InSb)、碲镉汞(PbCdTe)、碲锡(PbSnTe)、锗掺杂(Ge：X)和硅掺杂(SI：X)等。 (3) 扫描制式：一般为我国标准电视制式，PAL制式。
使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策
使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策 开封供电公司变电运行部运行部赵阳 摘要:随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进,传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变, 能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定运行的前提, 红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况的有力保证, 可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电, 为提高供电可靠率做出了贡献 关键词:变电红外热成像仪检测规范存在的问题对策 引言: 本文针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。由于这种技术无需对所测设备停电, 即可准确发现安全隐患, 所以更要充分利用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段,夯实变电设备“状态检修”基础,确保运行的可控、在控、预控。 一目前在使用中所存在的问题: (1重设备,轻人员,培训工作不到位。 目前, 红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组, 极大提高了生产一线的技术装备水平, 然而, 好的检测设备必须得到正确和规范的应用,才可能发挥其最好的性能,不能只重视检测设备的配置,而忽略了对人员进行必要的培训, 目前对红外成像仪方面培训的主要方 式还是以产品说明书为主,没有专业的培训教材和权威的培训师资, 虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训, 但由于运行人员倒班的原因, 造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训, 同时,昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧,没有经过专业培训, 在使用红外线成像器材时就不可避免要出现:保养不当、充电电池报废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象,既造成了经济损失,也影响了测温工作的正常开展。
红外热成像检测技术的应用与展望
红外热成像检测技术的应用与展望 无损检测，是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下，对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的，属于综合性高新技术，该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展，利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。 红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术)，是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器，多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。 1.红外热成像检测技术的原理 红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响，使得物体表面温度不一致，即物体表面的局部区域产生温度梯度，导致物体表面红外 辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布，通过形成的热像图序列就可 推断出内部缺陷情况。 从理论上分析可知，材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变，由于材 料内部结构的不连续性，这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续，致使材料或构件的 温度梯度不同，因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及 结构力学性能，找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理，根据显示图像的温度 梯度就可以确定缺陷的位置和范围，由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。 采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制，可以实现
非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类 根据探测方式不同，红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式，其中反射式更便于使用；根据引起温差的方式不同，可划分为主动式和被动式。 主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测，并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同，主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术 脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法，也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源，热流在被测构件内部传导过程中，若构件内部存在缺陷或损伤，则使得物体内部热分布将存在不连续性结构，从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。 图1冲红外热成像检测技术的工作原理 脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用，但是也存在着一些缺点：适于检测平板类构件，对于复杂结构构件检测存在困难；对热源的均匀性要求非常高；检测构件厚度有限，当检测厚度较高的构件时，难以显示缺陷结果。 2.2锁相红外热成像检测技术
红外热成像原理与成像技术简要介绍
红外热成像原理与成像技术简要介绍 红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为 红外线，又称红外辐射。是指波长为0.78~1000微米的电磁波，其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红 外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪 测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。 红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温 ℃以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛度在绝对零度(-273) 的辐射，它还具有两个重要的特性：(1)物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的 这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源， 保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。(2) 大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是 对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用 这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特 点，热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这 些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。 红外热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛：用红外热像仪可以十分快捷，探测电 气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。对于所有可以直接看见的设备，红 外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分，则可以根据其 热量传导到外面的部件上的情况，来发现其热隐患，这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接 头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热成像产品是无法取代的。 然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。 在红外热像预知维护领域，采用红外热像仪对所有电气设备、配电系统，包括高压接触器、熔断器盘、 主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等，进行红外热成像检查，以保证所有 运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患，有效防止火灾、停机等事故发生。下面是需要进行红外热成像产 品检查的部分设施： 1、电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。 2、变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良(抽头变换器)，过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。 3、电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏;有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。 4、电气设备维修检查，屋顶查漏，节能检测，环保检查，安全防盗，森林防火，无损探伤，质量控制，医疗领域检查等等也很有效益。 5、太阳能电池片/电池组件：利用超高的热灵敏度(NETD)，能够灵敏、准确的感应出被测物表面发生微小温度变化，并通过非接触检测方式实现对太阳能电池片或组件缺陷的检测。将产品缺陷位置直观准确地显示在红外热图中，为使用者提供方便快速的检测方案。也使得红外热像仪在光伏领域得到了广泛的应用。
红外热成像原理及如何选红外热成像仪
红外热像仪原理-Telops红外专家教你如何 选择红外热像仪之一 红外热像仪原理是红外热像仪利用红外探测器读取被测物表面红外辐射率分布，通过普朗克定律将辐射率换算成温度数值，并根据被测物的温度分部规律，将温度数值并转换成人眼可识别的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的一套科学方法。 测温原理 红外线热成像技术的测温原理来自于普朗克定律 成像原理 红外热像仪成像原理是利用光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量，并按照原有的空间顺序分布反映到红外焦平面探测器的光敏元上，红外探测器会将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过显示器显示出红外热像图。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通过软件设置，红外热像仪会自动给热图像的上面的不同温度标定不同的颜色。 红外热成像步骤 1.被探测目标发出红外辐射加背景反射到目标的红外辐射==》 2.步骤1的辐射能量经过大 气衰减加大气温度的综合辐射==》3.前2个步骤辐射能量经过镜头衰减加镜头温度的综合辐射==》4.前面的辐射能量到达红外探测器进行光电反应==》5.经过电子电路放大并输送到显示器显示出图像
原理适用范围 本原理适用于所有红外测温跟成像仪器，其他类似产品的原理，比如红外线热成像夜视仪成像原理,红外夜视望远镜原理,红外热成像摄像机成像原理,红外线摄像头原理也都跟跟红外 热像仪使用相同的原理。 红外热像仪原理使人类超越了视觉的只能看到可见光的限制，通过热像仪我们可以看到物体表面的温度分布状况。它的利用为人们进行测温增加了新的方法，这种方法被称为遥感测温。 红外测温原理-Telops红外专家教你如何选 择红外热像仪之二 理论基础 红外测温原理的理论基础是普朗克定律。 对于理想的辐射源———黑体而言,辐射能量（輻射强度）与温度的 关系符合普朗克定律,即: Mλ=C1/λ5?1/eC2/λT-1 如右图表示：普朗克定律揭示了辐射强度与黑体温度和响应波长的相互依赖关系,其中Mλ是T温度下、λ波长处、单位面积黑体的辐射功率,C1、C2为常数,e为自然对数的底，等于2.718,T为热力学温度。
红外热成像监控技术应用的优缺点分析.
红外热成像监控技术应用的优缺点分析 热成像技术是一种被动红外夜视技术,是利用自然界物体不同部位红外热辐射强度的不同来形成图像,它根据目标与背景或目标各部分之间的温差或热辐射差来发现目标。本文将简单介绍红外热成像技术的优缺点: 红外热成像技术的缺点: 由于该技术不随周围光照条件的变化而变化,所以可以在白天黑夜,甚至大雾,下雨等恶劣环境下提供视频图像。但是它无法实现较远距离的监控,且监控画面只能判别是否有可疑人员进入,而无法看清楚人脸及外貌特征。 红外热成像技术的优点: 1、夜间及恶劣气候条件下目标的监控 在伸手不见五指的夜晚,基于可见光的监视设备已经不能正常工作,如果采用人工照明手段,则容易暴露目标。若采用微光夜视设备,它同样也工作在可见光波段,依然需要外界微弱光照明。而红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,无论白天黑夜均可以正常工作,并且也不会暴露自己。即使在雨、雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果差,但红外线的波长较长,特别是工作在8~14um的热成像仪,穿透雨、雾的能力较高,因此仍可以正常观测目标。因此在夜间,尤其在恶劣的气候条件下,采用红外热成像监控设备则可以对各种目标,如人员、车辆等进行监控。 2、防火监控 由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备,因此除了夜间可以作为现场监控使用外,还可以作为有效的火警探测设备。应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围,透过烟雾发现着火点,做到早知道早预防,早扑灭。 3、伪装及隐蔽目标的识别
普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中,由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉,容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射,人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此目标不易伪装,也不容易被错误判断。 4、红外热成像检验检疫的应用 近年来,机场航空业务发展十分迅猛,每日出入境旅客达千余人,各国出入境机场、口岸出入人员流动量大、繁忙拥挤、情况复杂,与之对应的出入境人员 的检验检疫工作任务十分繁重。同时,近年来,随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐,传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下出入境旅客的安全顺畅通关,需采用创新思维、创新手段,采用自动化程度较高的红外体温监测系统则是较好的技术选择。
什么是红外传感器之红外热成像仪,红外传感器原理
什么是红外传感器之红外热成像仪，红外传感器原理 我们了解到，红外热成像仪是红外传感器的诸多应用中非常重要的一种应用，从最初仅限于作为军用高科技产品，现在已经越来越普遍地走向工业和民用市场。 在电影《蒸发密令》里有这样一个镜头，施瓦辛格为了躲避持有热成像仪的对手的追杀，跳进了装满水的浴缸里，以便将自己的温度和周围保持一致，从而试图遮蔽自己的红外信号源，避免热成像仪的侦查。 要想知道热像仪为什么这样神奇，首先还得从它的工作原理说起。 红外热成像仪的工作原理 所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热成像仪。 红外热成像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应，但实际被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算和处理等。 需要说明的是，同一目标的热图像和可见光图像是不同的，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面
红外热成像仪测试方法比较说明
红外热成像仪测试方法比较说明 1、测试类型 A 可变标靶测试系统 B 可变距离测试系统 可变标靶测量系统一般是把各种标靶安装在可转动轮上，通过红外平行光管进行放大，红外热像仪放置在红外平行光管的输出端，标靶在红外平行光管的输入端。红外热像仪和标靶的距离通常比较短，在平常的观察距离之内，由于红外平行光管的作用，热像仪与标靶的距离是却是非常远的。 平行光管使对红外热像仪的长测试能在很短的距离内进行，因此红外热像仪可以准确的对准标靶。因此，测试类型A又可以细分为两种： 1．平行光管可变标靶测试系统（图1，图2） 图1 图2
2．可变标靶直接瞄准系统（图3，图4） 图3 图4 可变距离测试系统通过标靶的图像可直接测试热像仪的性能，类似于直接聚焦于可变标靶系统（图5，图6），但是可变距离测试系统没有红外平行光管，因此需要客户有足够的距离来测试热像仪，也就是说，若要对红外热像仪进行中、长范围的性能测试，那距离需要大于50m。假设红外热像仪的日常焦距为5－10m，那测试红外热像仪性能的距离最好小于1m。 图5
图6 三种方法各有特点 平行光管可变标靶测试系统（或可变标靶系统）是测试红外热像仪的经典方法，由于热惯量的作用，无论何种红外热像仪，都可用平行光管可变标靶测试系统来进行评估。但这种方法多用于实验室条件下，多用于对中长焦红外热像仪的测量（如THV2000）。 可变标靶直接瞄准系统的优点是由于无需红外平行光管，因此低成本，小体积，一般用于短焦红外热像仪的测量(如：P30、E30、P65) 可变距离测试系统由于体积小，质量轻，适合于户外应用，用便携箱携带即可。但它的测量精度易受环境温度改变的影响。 精确的红外测试，需要保持温度的变化在1mK以下，因此，只有黑体和高稳定的红外 测试系统才能达到此要求。
红外线热成像原理与成像技术简要介绍
红外线热成像原理与成像技术简要介绍红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线，又称红外辐射。是指波长为0.78~1000微米的电磁波，其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线（或热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射，它还具有两个重要的特性：（1）物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。（2）大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特点，热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。
红外热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛：用红外热像仪可以十分快捷，探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。对于所有可以直接看见的设备，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传导到外面的部件上的情况，来发现其热隐患，这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热成像产品是无法取代的。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。 在红外热像预知维护领域，采用红外热像仪对所有电气设备、配电系统，包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等，进行红外热成像检查，以保证所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患，有效防止火灾、停机等事故发生。下面是需要进行红外热成像产品检查的部分设施： 1. 各种电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。 2. 变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良（抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。 3. 电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵
红外热成像约翰逊准则
红外热像仪探测距离_约翰逊准则 德图仪器小编在前面已经给大家做了近百篇红外热像仪技术文章，相信大家也对红外热像仪知识有所了解，今天，再给大家介绍下红外热像仪探测距离及约翰逊准则，希望能加深大家对红外热像仪的认知。 红外热像仪探测距离： 在自然界中一切温度高于绝对零度摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线。红外热像仪就是把这些人眼不可见的热辐射转变为人眼可见的热像图。由于红外热像仪只是被动地接收目标的热辐射，因此具有隐蔽性好等特点。 被动式红外热像仪一般工作在3—5μm和8—14μm这两个波段，相对于可见光和近红外而言，其波长比较长，穿透雨、雪、雾、烟尘等能力强，因此在国防、警用、安防等领域红外热像仪是一个非常有效的设备。 但用户购买热像仪常常会问一个问题：热像仪能看多远。这是一个特别重要的问题，但又是很难说清楚的问题。比如说，我们热像仪能看到146×106公里外的太阳，但不能说热像仪的探测距离能达到146×106公里。但这探测距离又是必须说清楚的一个问题，因为客户买热像仪是用来探测、监控目标的。 约翰逊准则： 探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果。主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。要回答“热像仪能看多远”，必须先弄清楚“什么叫看清楚”，如探测一个目标，甲认为看清楚了，但乙可能就认为没看清楚，因此必须有一个客观统一的评价标准。国外在这方面做了大量的工作，约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来。许多研究表明，有可能在不考虑目标本
质和图像缺陷的情况下，用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力，这就是约翰逊准则。目标的等效条纹是一组黑白间隔相等的条纹图案，其总高度为目标的临界尺寸，条纹长度为目标为垂直于临界尺寸方向的横跨目标的尺寸。等效条纹图案的分辨力为目标临界尺寸中所包含的可分辨的条纹数，也就是目标在探测器上成的像占的像素数。 目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。 探测 探测定义为：在视场内发现一个目标。这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到个像素以上。 识别 识别定义为：可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6个像素以上。 辨认 辨认的定义为：可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我。这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。 以上都是在概率50%，也就是刚好能发现目标，以及目标与背景的对比度为1的条件下所得到的数据，从上面的约翰逊准则可以看出，一套热像仪能看多远，是由目标尺寸、镜头焦距、探测器性能等因素决定的。 三、决定探测距离的因素 1、镜头焦距 决定热像仪的探测距离的最重要的因素就是镜头焦距。镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小，也就是在焦平面上占几个像素。通常这是用空间分辨率（IFOV）
红外热像仪的应用与优点
可编程电源的作用 可编程电源的作用 1、跟踪功能在某些可编程任意电源中，有一种通道间联动的功能，即跟踪功能。跟踪功能指所有的输出同时被控制，并且通过保持电压与事先设定的电压一致，使它们都服从统一指挥。例如：如果电压1从10V变为12V，则电压2和3将随之从5V变为6V，电压4随之从20V变为24V。但是，如果其中一个处于领导位置的输出的最大电流存在极限值，而且输出电流达到该极限值时，则所有其他处于从属地位的输出电流也同时进入限流状态。如果设备中安装了电子保险丝，则到达该极限值的输出将被断开，进而其他处于从属位置的输出也全部被断开。 2、感应（SENSE）模式——补偿导线本身电阻在普通模式下，电压通过导线直接加载在负载上，从而保持负载电压的稳定。由于负载电流会在连接导线上产生压降，因而实际负载电压应等于电源输出电压减去该压降。Vload = Vout - Vcable（1）Vcable = Iload × Rcable（2）在一些输出为低电压、大电流的场合，电源的输出连接导线上形成的压降已不能忽略。如电源设定输出为3.3V/1A，假设输出线的电阻是0.3欧，就会在导线上形成0.3V的压降，那么实际到达的电压变为3.0V，这足以导致被供电的单元不能正常工作。类似于万用表测电阻时的四线测量法，我们需要对导线压降进行补偿。为此，可使用SENSE 端子直接测量负载两端电压。由于SENSE导线中的电流很小，因而产生的电压降可以忽略，即电源设备感应的电压实际上就是真正的负载电压，这样电源设备将提高自己的输出，使其等于导线压降和所需负载电压之和，从而实现对于导线压降的补偿，使负载真正获得所设定电压值。另外，有些电源加入了回读功能也是为了补偿导线本身电阻。 3、任意波形电源有些可编程任意电源有任意波形编辑功能，即产生随时间变化的波形，例如德国惠美公司的HM8143，它相当于一台固定点数（如1024点）的任意波形发生器，即由固定对电压与时间间隔参数、列表对应产生，可生成低频范围内用户可自定义的波形，这个信号的频率由每个点之间的时间间隔确定。任意信号以数字形式生成，而且定义起来相当简单。通常，一个任意波形信号可包括各种大小不同的振幅，经过逐个处理后可以生成周期性重复波形。这些编程波形可以是单脉冲，也可以是重复连续的波形。编程输出电压，