Porównanie chłodzonych i niechłodzonych technologii obrazowania termicznego

March 6, 2023
najnowsze wiadomości o firmie Porównanie chłodzonych i niechłodzonych technologii obrazowania termicznego

Gdy schłodzony detektor termiczny na podczerwień pracuje, jego kriochłodziarka działa najpierw, aby obniżyć własną temperaturę, dzięki czemu czujnik ma wyższą czułość, większą precyzję, mniejszy błąd i szerszy zakres wykrywania temperatury podczas wykrywania celu. Ze względu na wysoką precyzję, mały błąd i wysoką czułość, chłodzona kamera termowizyjna zapewnia bardziej wiarygodne wyniki wykrywania. Z tego punktu widzenia, nienadążne czujniki termiczne na podczerwień nie mogą osiągnąć takiego standardu, zwłaszcza niejednorodność nienadążnej matrycy ogniskowej na podczerwień ma duży wpływ na błąd pomiaru. Poza tym, istnieją pewne inne różnice techniczne, jak następuje:


1) Otwór względny (liczba F)

Nienadążne detektory ogniskowe na podczerwień obniżają barierę wejścia dla kamer termowizyjnych. Porównując chłodzone i nienadążne kamery termowizyjne, należy zwrócić uwagę na otwór względny (liczbę F) i warunki użytkowania.


Otwór względny kamery termowizyjnej jest określany przez liczbę F detektora ogniskowego na podczerwień. Typowe liczby otworów względnych dla chłodzonych detektorów ogniskowych wynoszą od 1 do 4, podczas gdy nienadążne detektory ogniskowe mają typową liczbę F wynoszącą 1. Innymi słowy, wymagany jest teleskop na podczerwień z dużym otworem, aby skoncentrować więcej energii promieniowania podczerwonego na detektorze.


2) Szybkość reakcji

Chłodzone detektory ogniskowe są detektorami fotonowymi o dużej szybkości reakcji (rzędu 10-6 s), a ogólne nienadążne detektory ogniskowe na podczerwień są detektorami termicznymi o małej szybkości reakcji (rzędu 10-3 s). Wydajność chłodzonego detektora ogniskowego gwałtownie spada wraz ze wzrostem częstotliwości klatek. Na przykład, gdy częstotliwość klatek osiąga 200 Hz, spadek wydajności nie jest oczywisty. Przy 100 Hz czułość termiczna detektora znacznie spada.


3) Warunki użytkowania

Wskaźnik wykrywania ogólnego chłodzonego detektora ogniskowego na podczerwień jest o 2 rzędy wielkości wyższy niż w przypadku nienadążnego detektora ogniskowego na podczerwień. Gdy wydajność elementów detektora osiąga określoną wartość, liczba elementów detektora odgrywa główną rolę w wykrywaniu rozszerzonych celów źródłowych, a różnica w wskaźniku wykrywania nie jest oczywista. Ale podczas wykrywania celu punktowego, cel zbiega się na detektorze ogniskowym do tylko jednego punktu obrazu, a wskaźnik wykrywania odgrywa decydującą rolę w tym czasie.


4) Kwestie objętości, wagi i kosztów

Aby wykryć cele na duże odległości, wymagany jest teleskop na podczerwień o dużej ogniskowej, na przykład 150 mm. Ponieważ typowa wartość otworu względnego nienadążnej płaszczyzny ogniskowej na podczerwień wynosi 1, jest ona wykonana z drogiego materiału monokrystalicznego germanu, a otwór obiektywu teleskopu na podczerwień będzie również wynosił 150 mm, więc zmniejszona objętość, waga i koszt użycia nienadążnego detektora ogniskowego na podczerwień mogą zostać zrównoważone przez zwiększoną objętość, masę i koszt teleskopu na podczerwień.