Инфракрасные датчики тепловизионных камер

Инфракрасный датчики работают на основе тепловых характеристик объектов. Любой объект с температурой выше абсолютного нуля (-273℃) будет излучать инфракрасные лучи, и чем выше температура объекта, тем выше интенсивность инфракрасного излучения. Инфракрасные датчики используют собственную чувствительность к инфракрасному излучению. Когда они принимают инфракрасные лучи, излучаемые объектами, их внутренние чувствительные компоненты претерпевают физические изменения, тем самым генерируя электрические сигналы. Это физическое изменение тесно связано с интенсивностью инфракрасного излучения. Обнаруживая и анализируя эти электрические сигналы, можно определить интенсивность инфракрасного излучения, излучаемого объектом, а затем получить информацию о температуре объекта.

Термисторный инфракрасный датчик: Термисторы — это резисторы, которые чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры. Когда термистор получает инфракрасное излучение, его собственная температура соответственно повышается, а значение сопротивления термистора значительно изменяется с изменением температуры. Используя эту характеристику, можно точно определить интенсивность принимаемого инфракрасного излучения, измерив изменение значения сопротивления. Так, в некоторых ранних тепловизионных устройствах широко использовались термисторные инфракрасные датчики. Он имеет относительно простую конструкцию и низкую стоимость, но его чувствительность и скорость отклика ограничены.

Термобатарея инфракрасного датчика: Термобатарея состоит из нескольких термопар, соединенных последовательно. Когда инфракрасное излучение падает на термобатарею, на обоих концах термобатареи возникает разность температур. Согласно эффекту Зеебека, эта разность температур создает термоэлектрический потенциал. Термобатарея инфракрасного датчика определяет интенсивность инфракрасного излучения, измеряя величину термоэлектрического потенциала. Он имеет преимущества высокой скорости отклика и хорошей стабильности. В некоторых сценариях применения тепловидения, где требуется высокая скорость отклика, таких как промышленное быстрое обнаружение и мониторинг пламени, термобатарейные инфракрасные датчики играют важную роль.

Микрометрический инфракрасный датчик: Микроболометр в настоящее время является наиболее широко используемым компонентом, чувствительным к инфракрасному излучению. Он в основном использует ту характеристику, что электропроводность полупроводниковых материалов изменяется с температурой. Когда микроболометр получает инфракрасное излучение, его температура повышается, а электропроводность полупроводникового материала изменяется, что приводит к изменению значения сопротивления. Обнаруживая изменение значения сопротивления, можно рассчитать интенсивность инфракрасного излучения. Микроболометр обладает преимуществами высокой чувствительности и высокого разрешения, а также точно обнаруживает тонкие изменения в инфракрасном излучении, что позволяет тепловизионным камерам создавать четкие и точные тепловые изображения. Он широко используется в мониторинге безопасности, медицинской диагностике, научных и других областях.

Высокая чувствительность: Современные инфракрасные датчики, особенно микроболометрические инфракрасные датчики, обладают чрезвычайно высокой чувствительностью и могут обнаруживать чрезвычайно слабое инфракрасное излучение. Это позволяет тепловизионным камерам различать крошечные различия температур на поверхности объектов. Даже объекты с разницей температур всего в несколько десятых градуса могут четко показывать разницу распределения температур на тепловом изображении, обеспечивая надежную поддержку для точного определения и анализа температуры.

Быстрый отклик: С постоянным развитием технологий скорость отклика инфракрасных датчиков значительно улучшилась. Как болометрические, так и микроболометрические инфракрасные датчики могут реагировать на изменения инфракрасного излучения в чрезвычайно короткие сроки, быстро генерируя электрические сигналы, что соответствует многим требованиям приложений в реальном времени, таким как тепловизионные системы предотвращения препятствий в автономном вождении и мониторинг температуры движущихся объектов.

Хорошая стабильность: После длительных исследований и разработок стабильность инфракрасного излучения была значительно улучшена. В различных условиях окружающей среды, таких как большие изменения температуры и влажности, инфракрасные датчики могут работать стабильно, поддерживать постоянство своих характеристик и гарантировать, что тепловизионные камеры выводят точные и надежные тепловые изображения, обеспечивая стабильную защиту мониторинга для промышленного производства, мониторинга безопасности и других областей.

Выше и чувствительность: Для того, чтобы удовлетворить растущий спрос на высокоточное тепловидение, будущие инфракрасные датчики будут развиваться в направлении более высокого разрешения и чувствительности. Постоянно оптимизируя конструкцию конструкции и процесс производства, уменьшая размер пикселя и увеличивая количество пикселей на единицу площади, можно улучшить разрешение тепловизионных изображений. В то же время будут разрабатываться новые чувствительные материалы и технологии для дальнейшего улучшения способности датчика реагировать на инфракрасное излучение, повышения чувствительности и обеспечения возможности тепловизионным камерам фиксировать больше изменений температуры и деталей объекта.

Миниатюризация и интеграция: С быстрым развитием Интернета вещей, носимых устройств и других областей, были выдвинуты более высокие требования к миниатюризации и интеграции тепловизионных устройств. Инфракрасные датчики будут продолжать развиваться в направлении миниатюризации и легкого веса, чтобы лучше интегрироваться в небольшие устройства. Принимая передовую технологию производства полупроводников, инфракрасные датчики будут интегрированы со схемами обработки сигналов, чипами обработки изображений и другими компонентами на одном кристалле, достигая степени системной интеграции, уменьшая объем и стоимость оборудования и расширяя сферу применения тепловизионной технологии.

Интеллект: Развитие технологии искусственного интеллекта открывает возможности для интеллекта инфракрасных датчиков. Будущие инфракрасные датчики будут обладать интеллектуальными возможностями анализа и обработки и смогут автоматически идентифицировать и классифицировать различные объекты и операции, такие как обнаружение температурных аномалий и отслеживание цели в соответствии с предопределенными правилами и алгоритмами. Объединяя алгоритмы искусственного интеллекта с инфракрасными датчиками, тепловизионные камеры могут не только получать тепловые данные, но и глубоко анализировать и понимать информацию на изображениях, а также предоставлять пользователям более ценную основу для принятия решений.