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紅外熱成像儀的核心部件為紅外探測器

點擊次數(shù):1940 發(fā)布時間:2016-12-26
隨著近幾年紅外熱成像儀的迅猛發(fā)展,從標清到高清,以紅外熱成像儀為監(jiān)控單元的網(wǎng)絡集中式監(jiān)控系統(tǒng)已日益完善。但在實際應用中,某些特定場景,比如像大霧天氣,大雨天,漆黑的夜晚又需要監(jiān)控大的范圍(輔助紅外燈一般僅能覆蓋有限角度的50米以內(nèi)),對于大場景如水庫,航道、海面、森林防火,邊境防入侵,電力設備等重點設備的看護等等場合,普通的可見光或有限的紅外燈輔助方式的監(jiān)控,就有點力不所及了。而雙波段紅外熱成像儀及視頻報警系統(tǒng)(紅外熱成像智能監(jiān)控系統(tǒng)),是基于非制冷紅外熱像儀,并可結(jié)合可見光攝像機等硬件系統(tǒng),采用紅外/可見光復合成像、視頻圖像處理及自動行為分析報警等相關(guān)軟件與之結(jié)合的監(jiān)控方式,可在夜間或者惡劣天氣條件下(如大雨、大霧等)*勝任。
紅外熱成像儀效果相當一部分依賴于探測器,受制于成本因素,市面上的熱成像攝像機多采用傳統(tǒng)的多晶硅探測器,而效果更好的氧化釩探測器大部分廠家不會給用戶,究竟這兩種機芯的區(qū)別在哪里?會給成像效果帶來怎樣的變化?筆者就此問題專門咨詢了突破傳統(tǒng)嘗試氧化釩機芯的北京和普威視科技股份有限公司副總于燕青。
紅外熱成像儀的核心部件為紅外探測器 ,目前主要有兩種探測器氧化釩和多晶硅探測器,氧化釩探測器主要的優(yōu)勢是對于紅外光線的光電轉(zhuǎn)換效率更高,相比于多晶硅探測器擁有更高的信噪比和強光保護能力。氧化釩探測器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長,溫度漂移小。
氧化釩機芯相對多晶硅機芯有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度,使熱像儀有更高的探測和識別距離。功耗低、啟動工作快,開機即可使用。圖像清晰度是多晶硅機芯的3倍。氧化釩的溫度探測靈敏度可以達到0.03℃,而多晶硅機芯只能達到0.1℃。同時氧化釩機芯相比多晶硅機芯壽命更長更耐用。這也是我公司采用氧化釩機芯而摒棄傳統(tǒng)多晶硅機芯的一個重要原因。
采用氧化釩焦平面探測器的非制冷熱像儀在國內(nèi)是一種比較新型的熱像儀。氧化釩材料與多晶硅相比有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度,可以更好地滿足不同的使用要求。而過去國內(nèi)生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是多晶硅。
但是,很多廠家會利用指標來誤導消費者。因為氧化釩探測器一般是336X256像素,而多晶硅探測器一般是標稱384X288像素,所以從產(chǎn)品指標上來看多晶硅探測器指標要高于氧化釩探測器。但實際上從上面對比效果來看,采用同一鏡頭氧化釩探測器遠比多晶硅探測器的效果好。
譬如森林防火測溫告警雙波段熱成像,因其一般放置于森林等野外環(huán)境中,所以對機芯的質(zhì)量和效果有較高要求,若采用價格低廉的多晶硅機芯恐怕不能適應野外的多變的惡劣環(huán)境,在溫差不大的情況下也不能及時發(fā)現(xiàn)火源,會造成林區(qū)的重大損失。所以終采用氧化釩機芯來解決這些問題。
除了與多晶硅相比的這些,氧化釩機芯本身也有一些*的優(yōu)點:內(nèi)部采用了很好的非均勻性補償電路,因此不需要使用熱電制冷器(TEC)來穩(wěn)定焦平面的工作溫度,在(-40~+75℃)的工作溫度范圍內(nèi),熱像儀具有良好的圖像均勻性和動態(tài)范圍; 由于不使用TEC,使熱像儀帶來啟動工作快和功耗低兩大特點。2s的驅(qū)動時間,可以使紅外熱成像儀隨時開機使用,無需等待。而熱像儀機芯的功耗可以減小到1.5W,且具有2倍的數(shù)字變焦功能等。
隨著紅外熱成像儀技術(shù)的日臻成熟,人們的要求也越來越高,對溫差的感應、機芯的耐用程度及圖像清晰度也有了近乎嚴苛的要求,傳統(tǒng)的多晶硅機芯在安防設備中已經(jīng)不占優(yōu)勢,而氧化釩則可以彌補多晶硅機芯的短板且有自己*的優(yōu)勢,已經(jīng)在安防市場中占據(jù)了舉足輕重的地位。 

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