냉각되지 않은 적외선 감지기

 

 

 

 

작동 원리

 

비냉각식 적외선 초점면 검출기는 많은 MEMS로 구성됩니다. (마이크로 전자기계 시스템) 초점면에 2차원적으로 반복적으로 배열된 마이크로 브릿지 구조의 픽셀, 각 픽셀은 특정 입사각에서 열복사를 측정합니다.. 기본원리:

에이): 적외선은 픽셀의 적외선 흡수층에 흡수되어 온도 변화를 일으킵니다., 이에 따라 비정질 실리콘 서미스터의 저항값이 변경됩니다.;

비): 비정질 실리콘 서미스터는 MEMS 단열 마이크로 브리지를 통해 실리콘 기판 위에 지지됩니다., 지지 구조를 통해 실리콘 기판에 제작된 COMS 판독 회로에 연결됩니다.;

기음): CMOS 회로는 서미스터의 저항값 변화를 차동 전류로 변환하여 적분 증폭을 수행합니다.. 샘플링 후, 적외선 열화상에서 단일 픽셀의 회색 값을 얻습니다..

 

 

 

 

성능에 영향을 미치는 주요 매개변수

1. 응답률:

입력된 적외선 방사 전력에 대한 출력 신호의 비율을 나타냅니다.. 응답률이 높을수록, 탐지기의 성능이 좋아질수록.

2. 응답 파장 범위:

비냉각 (열에 민감한) 적외선 감지기는 응답 파장에 대한 선택성이 없습니다., 다양한 파장의 입사광에 대해 동일한 감도를 나타냅니다.. 일반적으로 실온에서 작업, 감도가 낮다, 그리고 응답시간도 길어요.

3. 소음:

소음은 적외선 감지기의 일부 기본적인 물리적 프로세스에서 발생합니다., 방사선이 입사되지 않는 경우에도, 소음이 있을 것이다. 소음은 적외선 감지기의 감지 정확도에 영향을 미칩니다., 소음이 작을수록, 탐지기의 성능이 좋아질수록.
검출기 노이즈에는 주로 암전류 노이즈와 광전자 노이즈가 포함됩니다.. 암전류 잡음을 줄이는 주요 방법은 온도를 상온에서 액체질소 온도로 낮추는 것이다., 암전류 잡음은 다음과 같이 줄일 수 있습니다. 50%.

4. 신호 대 잡음비(SNR):

입사된 방사선에 의해 발생된 신호 출력 전압과 동시에 출력되는 잡음 전압의 비율을 나타냅니다.. 장치의 신호 대 잡음비가 높을수록, 소음이 적을수록, 그리고 그 반대. 그러므로, 신호 대 잡음비가 높을수록, 더 나은.

5. 소음 등가 전력:

입사된 방사선에 의해 발생된 출력 전압이 검출기 자체의 잡음 전압과 정확히 동일한 경우, 이때의 입사방사전력을 잡음등가전력이라 한다.. 검출기의 잡음 등가 전력이 낮을수록, 더 나은.

6. 소음 등가 온도차:

이는 적외선 감지기가 감지할 수 있는 최소 온도 차이를 나타냅니다., 값이 작을수록, 더 나은.

7. 탐지율:

소음등가온도차의 역수이다.. 검출률이 높을수록, 더 나은.

 

 

 

애플리케이션

비냉각식 적외선 감지기는 군사 및 상업 분야에서 매우 광범위하게 응용됩니다.:

1. 군사 분야

군사 분야의 응용 분야에는 열화상 무기 조준경이 포함됩니다. (TWS), 휴대용 비전 향상, 운전자 시력 강화제 (둘), 원격 무기 스테이션 (RWS), 무인항공기 (무인항공기), 무인지상센서(UGS), 관측지휘차량, 로켓 유도 및 제어, 등.

2. 열화상 온도 측정 분야

열화상 온도 측정은 예측 유지보수에 사용됩니다., 송전선로의 적외선 열화상 카메라를 통해 이상 발열 부위를 감지하는 등, 발전 장비, 및 기계 장비, 대규모 가동 중단 및 사고를 예방할 수 있는. 건축검사에 있어서, 주택의 단열 효과를 감지하는 데 사용됩니다., 벽 정면, 속을 비우기, 물 누출 및 곰팡이, 등. 기타 열화상 측정 응용 분야에는 제품 개발이 포함됩니다., 전자제품 제조, 의료용 온도 측정 및 프로세스 제어, 등., 오른쪽 그림과 같이.

3. 상업용 시력 향상 분야

상업용 시력 향상의 주요 응용 분야에는 소방이 포함됩니다., 감시, 자동차 및 해양 적외선 시력 향상, 등., 왼쪽 그림과 같이. 외부 광원 없이 적외선 이미징의 장점을 주로 활용합니다., 연기를 관통하는 강한 능력, 장거리, 강력한 이미징 대비, 등., 인간의 시력을 효과적으로 보충하기 위해.

4. 가전제품

휴대폰 등 가전제품에 가시광선 이미지 센서가 적용되는 범위가 넓고 보급률이 매우 높기 때문에, 사람들은 가전제품에 적외선 이미징을 적용하는 것에 대해 높은 기대를 갖고 있습니다.. 현재 가전제품에 적외선 열화상 기술을 대규모로 적용하는 것은 주로 비용과 양에 따라 제한됩니다.. 현재, FLIR와 Seek Thermal이 소비자급 열화상 장비를 출시했습니다., 이는 또한 사람들이 가전제품 분야에서 적외선 열화상 센서의 더 많은 응용을 기대하게 만듭니다..