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让您全面了解热图像传感器是如何工作

日期:2022-7-11 (来源:互联网)

红外辐射是电磁波谱的一部分,是一种广泛的无害辐射,包括可见光、无线电波和微波。由于地球的大气吸收和偏转了大量的红外辐射,红外热成像最初在天文学中的应用是有限的。红外热像仪采用三种类型的热图像传感器技术:微测辐射热计、碲化镉汞(MCT)和氧化钒(VOx)。

红外热成像是一种检测物体辐射并将其转化为图像的技术。图像显示为热图。颜色越亮,对象越热。军队、执法部门和搜救队经常使用这种技术。

热成像仪主要有两种类型:被动式和主动式。无源成像仪检测物体的自然辐射。有源成像仪会发出自己的辐射,然后从物体中反射,并被成像仪检测到。

热像仪可以看穿烟雾、雾和其他通常会阻挡视线的障碍物。只要有一些热量,它们也能在完全黑暗的环境中看到。

红外热成像的工作原理

红外热成像(IR)辐射不仅仅是创建图像的程序。红外线是肉眼看不见的,但它们会被任何散发热量的物体或生物体发射或反射。红外热成像,也被称为热成像,根据所看到的区域的热模式创建图像。从军事监测到天文学,这里有许多技术和科学应用。热成像技术创建的图像称为热图像。

红外辐射是电磁波谱的一部分,是一种广泛的无害辐射,包括可见光、无线电波和微波。辐射的波长决定了它在电磁波谱上的性质和位置。虽然人眼只能检测到这种辐射的狭窄范围,但其余部分可以通过各种技术设备检测到。红外辐射的波长介于微波和红光之间,就在可见光谱之外。可见光范围附近的红外辐射可以通过红外摄影的特殊相机捕获;红外热成像可以捕捉到更接近微波的红外辐射,称为远红外。

物体的红外辐射与其温度密切相关。因此,红外热成像仪可以检测物体、生物或人发出的热量的细微变化。因为所有的物体都会发出一定量的热量,所以热成像技术允许对环境进行全面的观察,即使根本没有光线。例如,房子的热图像可以显示蓝色的外部轮廓,但内部的热量和能量,包括人,是红色的物体。热成像的这些特性在广泛的领域和专业中有多种应用。

例如,在医学上,红外热成像技术可以通过检测发烧引起的热量增加来帮助疾病的早期诊断。当普通光源处于危险之中时,军事人员使用热成像技术进行监测和操作。气象学家可以检测到天气模式的温度变化,表明风暴和其他快速变化。可以显示建筑物的热图像“热点”,使技术人员能够在通风或电气系统出现故障之前找到问题区域。甚至考古学家也使用热成像技术来定位不同于周围地形吸收或反射热量的埋藏结构。

天文学家已经使用红外辐射几十年了,因为它可以检测普通望远镜以外的天体。由于地球的大气吸收和偏转了大量的红外辐射,红外热成像最初在天文学中的应用是有限的。然而,热成像设备可以在没有这种限制的情况下用于轨道上的空间望远镜。必须冷却此设备,以防止外部热源扭曲数据。热图被用来观察远处的行星和尚未开始发射可见光的新星。

热图像传感器是如何工作?

红外热像仪采用三种类型的AD7314ARMZ热图像传感器技术:微测辐射热计、碲化镉汞(MCT)和氧化钒(VOx)。

微测辐射热计是最常见的热图像传感器类型。它们通过感知被称为微测辐射热计的小部件的温度变化来检测红外辐射。当辐射冲击微测辐射热计时,它会导致部件升温。然后测量温度变化并将其转换为电信号。

MCT该传感器由碲化镉汞制成,该材料对红外辐射非常敏感。当辐射冲击MCT在传感器中,它会产生电流。然后测量电流并将其转换为图像。

VOx传感器由氧化钒制成,这是一种对红外辐射非常敏感的材料。当辐射冲击VOx在传感器中,它会产生电流。然后测量电流并将其转换为图像。