非制冷红外焦平面阵列探测器UFPA技术与应用
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更新于2024-08-24
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非制冷红外焦平面阵列探测器UFPA-光电信号处理--红外热像仪
在红外热成像技术中,非制冷红外焦平面阵列探测器(Uncooled Focal Plane Array,UFPA)是一种重要的探测器类型。UFPA的特点是没有制冷系统,因此具有低成本、低功耗、长寿命、小型化和可靠性等优点,是当前热成像技术发展和应用的热点之一。
非制冷焦平面探测器的类型有热电堆型非制冷焦平面阵列和微测辐射热计(Micro-Bolometer)非制冷焦平面阵列。热电堆型非制冷焦平面阵列是基于热电效应的探测器,能够将热辐射转换为电信号。微测辐射热计非制冷焦平面阵列则是基于热释电效应的探测器,能够将热辐射转换为电信号。
红外热像仪是一种利用红外探测器将看不见的红外辐射转换成可见图像的被动成像仪器。红外热像仪直接测量物体表面温度及温度分布,将物体的温度分布转换为可视图像,并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来,从而得到被测目标的温度分布场。
红外探测器可以根据探测机理、波长、工作温度和探测单元数进行分类。按照探测机理,红外探测器可以分为热探测器和光子探测器。热探测器包括热释电摄像管、热探测器阵列、热释电型非制冷焦平面阵列和微测辐射热计非制冷焦平面阵列。光子探测器包括光电导探测器、光伏探测器、肖特基势垒探测器和量子阱探测器。
按照波长,红外探测器可以分为近红外、中波红外和长波红外。按照工作温度,红外探测器可以分为制冷型和非制冷型。按照探测单元数,红外探测器可以分为单元探测器、多元探测器和凝视探测器阵列。
在红外热像仪中,探测器是关键组件之一。探测器可以是单元或多元,制冷型或非制冷型。制冷型红外热像仪使用制冷器来降低探测器的温度,以提高探测器的敏感度和分辨率。非制冷型红外热像仪则使用非制冷焦平面阵列探测器,具有低成本、低功耗、长寿命、小型化和可靠性等优点。
光电信号处理是红外热像仪的关键技术之一。光电信号处理包括信号放大、信号 Filtering、信号 A/D 转换和信号处理等步骤。信号处理的目的,是将红外探测器检测到的热辐射信号转换为可见图像,并进行图像处理和分析,以获取物体的温度分布信息。
非制冷红外焦平面阵列探测器UFPA-光电信号处理--红外热像仪是红外热成像技术中的一个重要组件。该技术具有低成本、低功耗、长寿命、小型化和可靠性等优点,是当前热成像技术发展和应用的热点之一。
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