열화상 카메라의 적외선 센서

적외선 센서 물체의 열적 특성에 따라 작동합니다. 절대 영도(-273℃) 이상의 온도를 가진 모든 물체는 적외선을 방출하고 물체의 온도가 높을수록 적외선 복사의 강도가 높아집니다. 적외선 센서는 적외선 복사에 대한 자체 감도를 사용합니다. 물체에서 복사되는 적외선을 수신하면 내부의 민감한 구성 요소가 물리적 변화를 겪어 전기 신호를 생성합니다. 이 물리적 변화는 적외선 복사의 강도와 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 전기 신호를 감지하고 분석하면 물체에서 복사되는 적외선 강도를 결정한 다음 물체의 온도 정보를 얻을 수 있습니다.

서미스터 적외선 센서: 서미스터는 온도 변화에 매우 민감한 저항기입니다. 서미스터가 적외선을 받으면 그에 따라 온도가 상승하고 서미스터의 저항 값은 온도 변화에 따라 크게 변합니다. 이 특성을 사용하면 저항 값의 변화를 측정하여 수신된 적외선의 강도를 정확하게 결정할 수 있습니다. 일부 초기 열 화상 장치에서 서미스터 적외선 센서가 널리 사용되었습니다. 비교적 간단한 구조와 저렴한 비용을 가지고 있지만 감도와 응답 속도가 제한적입니다.

열전대 적외선 센서: 열전대는 직렬로 연결된 여러 개의 열전대로 구성됩니다. 열전대에 적외선이 비추면 열전대의 양쪽 끝에 온도 차이가 발생합니다. 제벡 효과에 따르면 이 온도 차이는 열전 퍼텐셜을 생성합니다. 열전대 적외선 센서는 열전 퍼텐셜의 크기를 측정하여 적외선 복사 강도를 결정합니다. 빠른 응답 속도와 우수한 안정성이라는 장점이 있습니다. 산업용 신속 감지 및 화염 모니터링과 같이 높은 응답 속도가 필요한 일부 열 화상 응용 분야에서 열전대 적외선 센서는 중요한 역할을 합니다.

마이크로미터 적외선 센서: 마이크로볼로미터는 현재 가장 널리 사용되는 적외선 감지 부품입니다. 주로 반도체 재료의 전기 전도도가 온도에 따라 변한다는 특성을 사용합니다. 마이크로볼로미터가 적외선을 받으면 온도가 상승하고 반도체 재료의 전기 전도도가 변하여 저항 값이 변합니다. 저항 값의 변화를 감지하여 적외선 복사 강도를 계산할 수 있습니다. 마이크로볼로미터는 고감도 및 고해상도의 장점이 있으며 적외선 복사의 미묘한 변화를 정확하게 감지하여 열 화상 카메라가 선명하고 정확한 열 화상을 생성할 수 있습니다. 보안 모니터링, 의료 진단, 과학 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

높은 감도: 최신 적외선 센서, 특히 마이크로볼로미터 적외선 센서는 매우 높은 감도를 가지고 있으며 매우 약한 적외선 복사를 감지할 수 있습니다. 이를 통해 열 화상 카메라는 물체 표면의 미세한 온도 차이를 구별할 수 있습니다. 온도 차이가 몇 십분의 몇 도에 불과한 물체조차도 열 화상에서 온도 분포 차이를 명확하게 보여줄 수 있어 정확한 온도 감지 및 분석에 강력한 지원을 제공합니다.

빠른 응답: 기술의 지속적인 발전으로 적외선 센서의 응답 속도가 크게 향상되었습니다. Bothopile 및 microbolometer 적외선 센서는 매우 짧은 시간 내에 적외선 복사의 변화에 응답하여 전기 신호를 빠르게 생성하여 자율 주행의 열 화상 장애물 회피 시스템 및 이동 물체의 온도 모니터링과 같은 요구 사항이 있는 많은 실시간 애플리케이션을 충족합니다.

우수한 안정성: 장기간의 연구 개발을 거쳐 적외선의 안정성이 크게 향상되었습니다. 온도와 습도의 큰 변화와 같은 다양한 환경 조건에서도 적외선 센서는 여전히 안정적으로 작동하고 성능의 일관성을 유지하며 열화상 카메라가 정확하고 신뢰할 수 있는 열화상을 출력하여 산업 생산, 보안 모니터링 및 기타 분야에 안정적인 모니터링 보호를 제공할 수 있습니다.

더 높고 감도: 고정밀 열 화상에 대한 수요 증가에 부응하기 위해 미래의 적외선 센서는 더 높은 해상도와 감도로 발전할 것입니다. 구조 설계 및 제조 공정을 지속적으로 최적화하고, 픽셀 크기를 줄이고, 단위 면적당 픽셀 수를 늘리면 열 화상 이미지의 해상도를 개선할 수 있습니다. 이때 새로운 민감한 소재와 기술을 개발하여 센서의 적외선 복사에 대한 응답 능력을 더욱 개선하고, 감도를 높이고, 열 화상 카메라가 더 많은 온도 변화와 물체 세부 정보를 포착할 수 있도록 할 것입니다.

소형화 및 통합: 사물 인터넷, 웨어러블 기기 및 기타 분야의 급속한 발전으로 열 화상 장치의 소형화 및 통합에 대한 요구 사항이 높아졌습니다. 적외선 센서는 소형화 및 경량화를 향해 계속 발전하여 소형 장치에 더 잘 통합될 것입니다. 첨단 반도체 제조 기술을 채택하여 적외선 센서는 신호 처리 회로, 영상 처리 칩 및 기타 구성 요소를 단일 칩에 통합하여 일정 수준의 시스템 통합을 달성하고 장비의 부피와 비용을 줄이며 열 화상 기술의 적용 범위를 확대합니다.

지능: 인공 지능 기술의 개발은 적외선 센서의 지능에 대한 기회입니다. 미래의 적외선 센서는 지능적인 분석 및 처리 기능을 갖추고 있으며, 다양한 물체를 자동으로 식별하고 분류할 수 있으며, 사전 정의된 규칙과 알고리즘에 따라 온도 이상 탐지 및 대상 추적과 같은 작업을 수행할 수 있습니다. 인공 지능 알고리즘을 적외선 센서와 결합함으로써 열 화상 카메라는 열을 획득할 뿐만 아니라 이미지의 정보를 심층적으로 분석하고 이해하여 사용자에게 보다 가치 있는 의사 결정 기반을 제공할 수 있습니다.