红外热像仪及其工作原理

郑州海威光电 红外热像仪及其工作原理

尽管肉眼无法观测红外辐射（IR），但是红外热像仪可将其转化为可见光图像，描绘被测物体或场景的温度变化。所有温度高于绝对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。

河南热像仪,红外热像仪

红外热像仪工作原理的简化图

某个物体发出的红外能量通过光学镜头聚焦在红外探测器上，探测器向传感器电子元件发送信息，进行图像处理，电子元件将探测器发来的数据转译成可在取景器或标准视频监视器或LCD显示屏上查看的图像。

红外热成像是一种可将红外图像转换为热辐射图像的技术，该技术可从图像中读取温度值。因此，热辐射图像中的各个像素实际上都是一个温度测量，可实现对物体表面温度的非接触式测量。

红外热像仪的构造类似于一台数码摄像机。主要组件包括一个将红外辐射对准探测器的镜头，以及用于处理并显示热信号和热图像的软件和电子设备。

红外热像仪探测器并非摄像机和数码相机常用的一种电荷耦合装置，而是一个微米大小像素的焦平面阵列探测器(FPA)，由各种对红外波长敏感的材料制成。FPA的分辨率从约160× 120像素到高达1024 × 1024像素不等。

FPA探测器技术可分为两类：热探测器和量子探测器。

热探测器的一种常见类型就是非制冷微量热型探测器，由金属或半导体材料制成。这些探测器通常比量子探测器的成本低，且具有更广的光谱响应。但是，微量热型探测器会对入射辐射能作出反应，速度与敏感度均低于量子探测器。

量子探测器由锑化铟(InSb)、铟镓砷(InGaAs)、硅化铂(PtSi)、碲镉汞(HgCdTe或MCT)和量子阱红外探测器(QWIP)上分层的砷化镓/砷化铝镓等材料制成。量子探测器的运行原理是基于可对入射光子作出反应的晶状结构内的电子的状态变化。

一般而言，量子探测器的速度和敏感度均优于热探测器。然而，量子探测器需要冷却，有时甚至需要使用液氮或小型斯特林循环制冷设备制冷。

郑州海威光电科技有限公司专业从事红外热成像方面的开发研究。已先后与国网河南电力公司，大唐河南清洁能源有限公司等多家单位合作开发多种红外测温方面产品，具有丰富的红外测温开发经验。

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