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啥是红外辐射?红外热像仪及其作业原理

2017-06-15 13:28分类:万用表 阅读:

  1800年,英国地舆学家弗里德里希威廉赫歇尔榜初度发现了红外辐射的存在。为了解纷歧样色彩的光所发作的热量有何纷歧样,他将太阳光用三棱镜分化成一个彩虹样的光谱,然后丈量了每种色彩的温度。他发现,从光谱的紫罗兰色有些到赤色有些,温度出现逐步添加的趋势。
在留心到这一景象往后,赫歇尔挑选再在没有可见太阳光线的区域丈量光谱中赤色光以外的有些的温度。令他惊奇的是,这一区域的温度最高。
啥是红外辐射?


红外辐射介于电磁光谱的可见光辐射和微波辐射之间。红外辐射源首要为热量或热辐射。温度高于必定零度(-273.15摄氏度或0开尔文)的任何物体均会宣告红外辐射。即便咱们以为十分冷的物体(例如冰块)也存在红外辐射。
咱们天天都会触摸红外辐射,这包含咱们从太阳光、火或散热器等处感遭到的热量。尽管肉眼看不到,但肌肤中的神经却能够感遭到热量。物体越热,其红外辐射量越大。
红外热像仪及其作业原理
尽管肉眼无法观测红外辐射(IR),可是红外热像仪可将其转化为可见光图画,描写被测物体或场景的温度改动。悉数温度高于必定零度的物体均可发射红外光,且物体温度越高,红外辐射量越大。


红外热像仪作业原理的简化图
某个物体宣告的红外能量经过光学镜头调集在红外勘探器上,勘探器向传感器电子元件发送信息,进行图画处理,电子元件将勘探器发来的数据转译成可在取景器或规范视频监督器或LCD闪现屏上查看的图画。
红外热成像是一种可将红外图画改换为热辐射图画的技能,该技能可从图画中读取温度值。因而,热辐射图画中的各个像素实习上都是一个温度丈量,可结束对物体表面温度的非触摸式丈量。
红外热像仪的构造相似于一台数码摄像机。首要组件包含一个将红外辐射对准勘探器的镜头,以及用于处理并闪现热信号和热图画的软件和电子设备。
红外热像仪勘探器
红外热像仪勘探器并非摄像机和数码相机常用的一种电荷耦合设备,而是一个微米巨细像素的焦平面阵列勘探器(FPA),由各种对红外波长活络的资料制成。FPA的分辩率从约160× 120像素到高达十24 × 十24像素不等。
FPA勘探器技能可分为两类:热勘探器和量子勘探器。
热勘探器的一种多见类型即对错制冷微量热型勘探器,由金属或半导体资料制成。这些勘探器一般比量子勘探器的本钱低,且具有更广的光谱照料。可是,微量热型勘探器会对入射辐射能作出反响,速度与活络度均低于量子勘探器。
量子勘探器由锑化铟(InSb)、铟镓砷(InGaAs)、硅化铂(PtSi)、碲镉汞(HgCdTe或MCT)和量子阱红外勘探器(QWIP)上分层的砷化镓/砷化铝镓等资料制成。量子勘探器的作业原理是依据可对入射光子作出反响的晶状构造内的电子的状况改动。
一般来说,量子勘探器的速度和活络度均优于热勘探器。可是,量子勘探器需求冷却,有时乃至需求运用液氮或小型斯特林循环制冷设备制冷。

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