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什么是紅外熱像儀?

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發表于 2020-11-20 10:14 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

紅外熱像儀是一款集成有視覺顯示的手持式電子設備,旨在檢測熱能。

安裝在特殊鏡頭上的熱傳感器是熱成像儀的關鍵組件,它可以與標準圖像捕獲技術配合使用。憑借這一功能,工程師可以快速識別溫度過高的區域或熱能浪費的源頭,例如建筑物組件過熱或潛在的隔熱間隙。

可見光僅構成電磁波頻譜的一小部分,也是我們實際上可見的唯一部分。當指向物體或區域時,紅外熱像儀上的傳感器可以讓用戶查看原本不可見的紅外光譜,即可見光和微波之間的波長。

盡管某些應用為了減少視覺"繁忙度"并改善對細微細節的捕捉而選用黑白顯示,但其通常會被渲染為彩色圖。

在彩色紅外顯示圖上,較熱的組件或區域將顯示為紅色、橙色和黃色,而較冷的部分通常將顯示為紫色和藍色(綠色通常表示大約處于室溫)。由于紅外熱像儀旨在測量紅外輻射,而非可見光,因此它們也可用于識別非常黑暗或其他遮蔽環境中的熱源。

英國暢銷的紅外熱像儀通常采用人性化的人機工程學設計,旨在提供廣泛的熱敏溫度檢測功能。它們可用于各行各業,是應急部門、醫務人員、產品制造商、工程師、維護人員的好幫手,同時也是眾多家庭愛好者和忠實粉絲的經濟之選。

紅外熱像儀的發展歷程

近幾年由于熱成像技術的大規模生產,促使手持式熱成像儀(也稱為熱成像儀、熱檢測或紅外熱像儀)成為大多數民用或業余愛好者的理想之選。

但將熱能用于紅外光譜顯示并不是一個新概念。實際上,基本的熱成像原理由200多年前德裔英籍天文學家威廉·赫歇爾(William Herschel)確立的:

簡言之,赫歇爾是最早發現紅外線存在的人,早在1800年2月他便使用棱鏡研究可見光譜

赫歇爾發現,他可以將溫度計放在光譜的紅光末端之外,并且檢測到了未知的不可見光譜,而且它們比任何可見光的溫度都要高

今天,我們將這一不可見光譜稱為"紅外"輻射,它位于電磁波頻譜的可見光和微波頻率之間

盡管紅外熱像儀還有待廣泛開發,但赫歇爾的發現很快被用于早期熱電偶模塊的生產,并且這些模塊可以在相當大的距離范圍內檢測身體散發出來的不可見熱量。在隨后的幾年中,他的發現被許多其他物理學家、工程師和發明家進一步發展:

匈牙利博學家KálmánTihanyi(陰極射線電視技術的開拓者)對我們今天使用的熱成像技術做出了重大貢獻

1929年,Tihanyi制造出第一臺"夜視"紅外熱像儀,用于英國防空防御

20世紀70年代,該技術迅速用于固態熱成像陣列,并最終用于現代雜交單晶切片成像設備

與早期的機械版本不同,20世紀80年代和90年代開發的設備具有更加廣泛的功能,更加人性化的設計,無需主動冷卻即可工作

盡管如此,直到21世紀初,紅外熱像儀才真正成為大多數民用經濟的可行之選,這顯著降低了未冷卻陣列的生產成本

這推動了紅外熱像儀在緊急響應、架構分析、醫療診斷、環境控制和自動駕駛系統等領域的廣泛使用

如今,隨著智能傳感器、微電路和WiFi連接等尖端技術的成本驟降,使得熱成像儀成為眾多專業人士以及家庭用戶的熱門之選,廣泛用于工程、維修、設計、創意等領域。

紅外熱像儀的工作原理

紅外(IR)或紅外熱像儀的工作原理是檢測并測量從物體發出的紅外輻射,即熱信號。

為此,必須首先為熱成像儀配備一個可以使紅外頻率通過的鏡頭,該鏡頭可以將紅外頻率聚焦在特殊的傳感器陣列上,從而檢測并讀取這些頻率。

傳感器陣列被構造為像素網格,每個像素網格都會對射入的紅外波長產生反應,并將它們轉換成電子信號。然后這些信號將被發送到熱成像儀主體內的處理器,該處理器使用算法將其轉換為不同溫度值的彩色圖。這張彩色圖隨后會被發送到顯示屏上。

許多紅外熱像儀還包括與可見光譜配合使用的標準拍攝模式,類似于單擊式數碼相機。這樣就可以輕松比較IR模式和正常模式下的相同鏡頭;一旦用戶從鏡頭后面移開,這有助于快速識別特定的問題區域。

更多紅外熱像儀內容,請訪問RS官網。


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