Устройство тепловизоров

Тепловой детектор – микроболометр.

Ячейка детектора (справа), как термопара,

при нагреве ее сопротивление изменяется.

В этом случае контакт с объектом отсутствует; ячейка нагревается за счет излучения предмета.

Принципиальная схема измерения

Необходимое условие – точный контроль температуры микроболометра.

Микроболометр в сборе.

С FPA детектора сигнал идет в АЦП (аналогово-цифровой преобразователь).

Один 14-битный АЦП на линию пикселей (всего их 320), полностью интегрированный в микросхему детектора, минимизирует риск возникновения «шумов».

Существует 2 вида тепловизоров: измерительные и неизмерительные. Измерительные позволяют получать полную тепловую картину объекта с оцифрованными значениями температуры. Неизмерительные – только цифровую картину.

Функциональная схема преобразования сигнала

КС – коммутатор сигналов

МП – микропроцессор

RS232 порт – стандартный интерфейс передачи сигнала на внешнее устройство

V_порт – порт для выхода видеосигнала

Применение тепловизоров: тепловизионные иммеджеры (кроме теплоизображения имеется сканер в ИК области в узком диапазоне длин волн).

2. Оптические пирометры

Включают: – оптику (объектив);

– один или несколько чувствительных элементов (ЧЭ). В качестве ЧЭ может быть батарея термопар (несколько соединенных последовательно термопар).

– дисплей;

– лазерный целеуказатель для выбора объекта измерений.

Используется несколько видов пирометров:

1) Пирометры с исчезающей нитью. В них определение температуры объекта производится путем сравнения температуры (цвета) объекта с цветом нити лампы накаливания, встроенной в пирометр; сравнивает человек.

2) Радиационные пирометры (пирометры полного излучения). Измерение в соответствии с законом Стефана-Больцмана, регистрируется всё, что идет от объекта. ЧЭ – батарея термопар. Недостаток – необходимость поддерживания температуры холодных спаев постоянной.

3) Пирометры спектрального отношения. Измеряется спектральная плотность при двух близких, но неодинаковых длинах волн. Позволяют измерять с высокой точностью температуру за счет снижения влияния коэффициента нечерноты при различных длинах волн.

Функциональная схема преобразования сигнала

Верхняя часть – цифровые пирометры; нижняя – аналоговые.

ЧЭ – чувствительный элемент

АЦП – Аналогово-цифровой преобразователь

ЦИ – цифровой индикатор

> – усилитель

НП – нормирующий преобразователь

И – стрелочный индикатор

Дата добавления: 2014-01-20