1. Infrarotstrahlung
Infrarotstrahlung, auch als Infrarot -W?rmelstrahlung bekannt, hat einen starken thermischen Effekt. Substanzen über absoluter Null (0 K, dh, - 273.15 ℃) k?nnen alle Infrarotstrahlen erzeugen, deren Frequenz niedriger ist als das des sichtbaren Lichts und für das blo?e Auge unsichtbar.
Das Infrarot -Lichtspektrum befindet sich au?erhalb des sichtbaren Spektrums im Spektraldiagramm. Mit Wellenl?ngen im Bereich von 0,8 & mgr; m bis 50 μm, was l?nger ist als das sichtbare Spektrum (0,4 μm bis 0,8 μm).
Wie besteht die Beziehung zwischen Wellenl?nge und Frequenz?
λ = c/f, wobei C die Lichtgeschwindigkeit von 3,0 × 108 m/s und λ die Wellenl?nge ist.
Zum Beispiel: Die H?ufigkeit von sichtbarem Licht liegt ungef?hr zwischen 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.
2. Infrarotstrahlung - Atmosph?risches Fenster
Die verschiedenen Gase, aus denen die Erdatmosph?re besteht, absorbieren den gr??ten Teil der Infrarotstrahlung und hinterlassen nur eine nachweisbare Infrarotstrahlung.
Unter ihnen wird der Teil mit einer h?heren Durchl?ssigkeit als "infrarot -Strahlungs -Atmosph?renfenster" bezeichnet.
In der kurzen Welle, Medium - Welle und langer Wellenspektralbanden betragen die Hauptfenster der Haupt atmosph?rische Fenster 0,7 ~ 2,5 μm, 3 ~ 5 μm bzw. 8 ~ 14 μm;
Die Nachweisbande eines ungekühlten langen Infrarotdetektors betr?gt 8 ~ 14 μm.
3.. Infrarot -Thermalbild -Zusammensetzung:
①. Infrarot -Objektiv: Wird haupts?chlich zum Empfangen und Fokussieren des Infrarotlichts verwendet, das durch das zu testende Objekt emittiert wird.
②. Infrarot -Detektorbaugruppe: Wird haupts?chlich zum Umwandeln von Infrarotstrahlungssignalen, die von Infrarotlinsen in elektrische Signale erhalten wurden.
③. Elektronische Komponenten: werden haupts?chlich zur Verarbeitung elektrischer Signale verwendet.
④. Anzeigekomponente: Wird haupts?chlich zur Anzeige elektrischer Signale als sichtbare Lichtbilder verwendet.
⑤. Software: Wird in erster Linie verwendet, um gesammelte Daten zu verarbeiten, um Temperaturwerte in Bildern zu formen.
4. In der N?he von Infrarot (NIR)
Das Nahe - Infrarot (NIR) -Band (0,8 μm ~ 1 μm) befindet sich neben dem sichtbaren Lichtband, direkt jenseits des erkennbaren Bereichs des menschlichen Auges, und die NIR -Bildgebung zeigt zus?tzliche Bilddetailinformationen als sichtbare Lichtbildgebung;?
Wie sichtbares Licht, NIR -Licht wird ebenfalls reflektiertDie Bilder, die wir von NIR -Sensoren sehen, sind meistens reflektiertes Sonnenlicht;
Anwendungen:?
Heutzutage k?nnen CMOS -Sensoren das Nahkanal -Infrarot -Band haupts?chlich mit Infrarot -Fülllicht, Laserfülllicht abdecken.?
In der N?he von Infrarot erscheint auch auf den aktuellen Smartphones, um die zu verbessern Gesichtserkennung F?higkeit der Handykamera;
4. Kurzwelle Infrarot (SWIR)?
Kurzwelleninfrarot (SWIR) ?hnelt sichtbarem Licht und kann von Objekten reflektiert und absorbiert werden, um Bilder mit Schatten und Kontrasten zwischen Hell und Dunkel zu bilden.?
Wasserdampf, Nebel und bestimmte Materialien wie Silikon sind gute Medien für SWIR -Bilder;?
SWIR hat auch die F?higkeit, Glas und Kunststoffe zu durchdringen.?
Hotspots k?nnen mit typischen Temperaturen von 500 bis 3000 Grad Celsius festgestellt werden. Die typische Temperatur liegt zwischen 500 ~ 3000 ℃;?
Anwendungen:?
Kann in überwachungskamera durch Rauch, Dunst und Nebel verwendet werden;?
Kann im Bereich des maschinellen Vision verwendet werden, um Inspektion, Klassifizierung und Qualit?tskontrolle bereitzustellen;?
Erkennung und Versagensanalyse der Silizium -Halbleiter -Bildgebung;?
Kann im Milit?rfeld verwendet werden.
5. Mittelwelle Infrarot (MWIR)?
Vorteile:?
High sensitivity and resolution: Cooled detector with low noise, thermal sensitivity (NETD) <20mK, and excellent detail resolution;?
Strong atmospheric penetration: MWIR has high transmittance in specific atmospheric windows (e.g., 3-5 μm), and is suitable for long-distance observation because it is less affected by interference from fog, smoke and soot.
Anti - Streuner leichte Interferenz: Im Vergleich zu LWIR wird die Mitte des Sonnenlichts weniger beeinflusst, was das Bild tagsüber stabiler macht und das Problem von ?Sonnenblendung und Brennen“ verringert.
Weitdynamischer Bereich: Geeignet zum Erfassen sowohl hoher und niedriger Temperaturziele.
Schnelle Reaktionszeit: Der gekühlte Detektor mit kurzer Reaktionszeit kann eine hohe Bildrate von 100 Hz durchführen.
Nachteile:?
Hohe Empfindlichkeit und Aufl?sung: Kühlte Detektoren müssen mit einer Stirlingkühler, komplexer Struktur, hohen Wartungskosten und dem Preis in der Regel 5 - 10 -mal so hoch wie eine unbekühlte thermische Bildkamera sind.
Gro?er Gr??e und Stromverbrauch: Das Kühlsystem führt zu sperrigen Ger?ten, einer schlechten Portabilit?t und erfordert die Abkühlungszeit für den Start (normalerweise einige Minuten), sodass es für eine schnelle Bereitstellung ungeeignet ist.
Umgebungsbeschr?nkungen: Mechanische Komponenten des Kühlers sind anf?llig für Versagen in extremen Temperaturumgebungen und sind m?glicherweise weniger zuverl?ssig als unbekühlte Kameras.
Komplizierte Wartung: Die K?lte haben eine Lebensdauer (z. B. etwa 10.000 Stunden für einen Stirling Chiller) und erfordern regelm??ige Wartung oder Ersatz, wodurch die Eigentumskosten erh?ht werden.
Anwendungen:?
Für die überwachung von Maschinenaufnahmen, Gaserkennungen, Umwelt- und Luftqualit?t;?
Raketenführer, Infrarotsuche und Verfolgung von Airborne (Erst).
6. Long Wave Infrarot (LWIR)?
Vorteile:?
KEINE KABIERUNGEN, Niedrige Kosten: Beseitigen Sie die Notwendigkeit eines Kühlger?ts, einfacher Ger?testruktur, geringer Gr??e, leichtem Gewicht, erschwinglicher Preis.
Extrem anpassungsf?hig an die Umgebung: breiter Bereich der Betriebstemperatur (- 40 ° C ~+85 ° C), keine Zeitabkühlungszeit, bereit, direkt au?erhalb der Box zu verwenden, Vibration - resistent, für Feld- oder harte Umgebungen geeignet.
Niedriger Stromverbrauch und lange Lebensdauer: Der Stromverbrauch kann nur 1W oder weniger betragen (z. B. integrierte thermische Bildgebungskamera), die Lebensdauer von Detektoren bis zu 100.000 Stunden und sehr geringe Wartungskosten.
Alle - Wetterf?higkeiten: Nicht von Tag- und Nachtbeleuchtung betroffen, starke F?higkeit, Rauch und Staub (aber schw?cher als MWIR) zu durchdringen, geeignet für die Nachtüberwachung oder -Suche und Rettung.
Nachteile:?
Low sensitivity: usually 30~50mK, lower than cooling type (<20mK), weak detail resolution, easy to overexpose high-temperature targets (need dynamic range adjustment).
Slow response speed: frame rate is usually ≤60Hz, not suitable for ultra-high-speed dynamic scenes (such as ballistic tracking).
Offensichtliche Einmischung durch die Umwelt: Anf?llige für starke Sonneneinstrahlungsreflexionsst?rungen (wie Wasser, Glasreflexion), Regen oder Leistung mit hoher Luftfeuchtigkeit.
Eingeschr?nkte Leistung bei gro?en Entfernungen: Atmosph?rische Absorption (Wasserdampf, CO? -Absorptionsbanden) führt zu einer st?rkeren Abschw?chung der langen Wellenübertragung bei gro?en Entfernungen (> 1 km), und der Beobachtungseffekt ist schw?cher als der der mittelgro?en Wellenkühlung.
Anwendungen:?
Zivilist: Bauen thermischer Inspektion, Inspektion für elektrische Ger?te, Smartphone -Thermal -Bildgebungsstecker, medizinische Temperaturmessung, überwachungskameras, Nachtsicht, Brandbek?mpfung und Rettung.
Milit?r: Mann - Tragbares Nachtsichtsger?t, niedrige - Kostenaufkl?rungsausrüstung.