些年來果元，隨著手持式紅外熱像儀的發(fā)展和普及促王，已從軍用專業(yè)精密儀器逐漸轉(zhuǎn)型成便攜帶、智能化噪漾、甚至自帶Wi-Fi/云熱像的民用普及產(chǎn)品硼砰。如果你在為水管哪里漏水且蓬、手機(jī)或電視屏幕哪有壞點(diǎn)欣硼、或是身體哪里有炎癥等問題煩心時(shí)，可以驚喜地告訴你：手持熱像儀恶阴，可一站式解決此類問題诈胜，還可上傳云端進(jìn)行保存、大數(shù)據(jù)管理冯事。 　　
     同樣焦匈，諸多行業(yè)也在因熱像儀的普及而發(fā)生著改變：比如，如果消防員有一部手持熱像儀嘹挨，就可以準(zhǔn)確判斷著火點(diǎn)位置淳胆，還可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)被困人員所處位置；比如逮弛，地震發(fā)生時(shí)螃方，如果無人機(jī)帶有熱像儀，就可以在第一時(shí)間沖過重重阻礙，探明災(zāi)區(qū)情況担灭，即時(shí)發(fā)現(xiàn)被困人員贿册，不會再現(xiàn)從前第一批救援人員只能“摸石探路”的情況，耽誤最佳救援時(shí)間寓综；再比如睦忘，小到普通商店或家庭、大到國家耿堕，安防系統(tǒng)運(yùn)用熱像儀砖啄，就能準(zhǔn)確判斷是否有不安全因素存在；還比如味廊，生產(chǎn)加工產(chǎn)品過程中午磁，許多用肉眼無法觀察、普通儀器有精度限制的檢測中毡们，如果有熱像儀迅皇，那一切問題便“一目了然”。 　　
     紅外熱像儀的應(yīng)用目前已遍布我們生活的各個(gè)角落衙熔，從常見的醫(yī)學(xué)成像到就在我們身邊的光譜探測登颓，從我們逐漸了解的食品檢測到軍事所用的雷達(dá)建模，從日常最熟悉的安全檢查到即將到來的自動駕駛红氯、智慧生活框咙。 　　
      紅外熱像儀的工業(yè)應(yīng)用場景 　　
      或許你對紅外熱像儀的工業(yè)應(yīng)用不大熟悉，下面簡單介紹紅外熱像儀在工業(yè)自動化中的應(yīng)用：紅外熱像儀可在自動化檢查痢甘、加工過程控制喇嘱、狀態(tài)監(jiān)測、火災(zāi)預(yù)防和監(jiān)測塞栅，以及連續(xù)光學(xué)氣體成像等五種應(yīng)用中發(fā)揮無可替代的作用者铜。 　　紅外熱像儀發(fā)展?jié)摿薮螅延瓉睃S金發(fā)展時(shí)期 　　
      曾經(jīng)的紅外熱成像的發(fā)展主要由國防應(yīng)用推動放椰，出來的最新產(chǎn)品也主要應(yīng)用于軍用產(chǎn)品绵颅。十年的發(fā)展幾乎讓這一現(xiàn)象遂成往事，如今熱成像的廣泛應(yīng)用在消防玲禾、PVS忙体、海事、無人機(jī)盏掉、機(jī)器人怨级、智能建筑、智能家居和智慧商店等市場的大規(guī)模發(fā)展毙向，讓紅外傳感器在商業(yè)中的應(yīng)用前景非常樂觀钮核。就熱成像市場的領(lǐng)導(dǎo)者FLIR舉例错猬，2015年至今三年來，F(xiàn)LIR共出貨了100萬個(gè)Lepton機(jī)芯樱凄，集成于超過20多種產(chǎn)品中(Lepton是一款為FLIR帶來巨大成功的關(guān)鍵紅外機(jī)芯)标炭；同時(shí)，F(xiàn)LIR開辟了一條充滿智慧的戰(zhàn)略戈弧，將非制冷紅外成像技術(shù)針對各種不同的應(yīng)用引入廣泛的產(chǎn)品中斑卤，使非制冷紅外成像技術(shù)獲得更廣泛的應(yīng)用，贏得更大的市場潭千。
 　 就國內(nèi)而言谱姓，紅外熱像行業(yè)作為高科技行業(yè)，行業(yè)發(fā)展前景廣闊刨晴。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國紅外熱成像技術(shù)市場的潛在需求可達(dá)500~600億元屉来，而目前市場狀況僅處于起步階段，到2020年狈癞，紅外成像市場將增長20%以上茄靠。國內(nèi)如高德紅外、大立科技蝶桶、颯特紅外慨绳、海康威視等領(lǐng)頭企業(yè)也在近十年中發(fā)展迅猛真竖，新產(chǎn)品新應(yīng)用緊跟時(shí)代步伐脐雪。 　　紅外熱像儀是如何工作的？ 　　紅外熱成像是一種可將紅外圖像轉(zhuǎn)換為熱輻射圖像的技術(shù)恢共，該技術(shù)可從圖像中讀取溫度值战秋，是一種無損檢測技術(shù)。 　  紅外熱像儀(Infrared Thermal Imager)則是一種用來探測目標(biāo)物體的紅外輻射柴炉，并通過光電轉(zhuǎn)換辟堡、電信號處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的高科技產(chǎn)品含话。 　　
     那紅外熱像儀究竟是如何工作的呢途陵？ 1妥坦、紅外熱成像儀的工作范圍 　
 在自然界中茂钠，只要溫度高于絕對零度(-273℃)的物體都能輻射電磁波。紅外線是自然界中的電磁波最為廣泛的一種存在形式房贮，它是一種能量径塔，而這種能量是我們?nèi)庋劭床灰姷摹Ｈ魏挝矬w在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生的自身的分子和原子無規(guī)則運(yùn)動殊蜓，并不停地輻射出熱紅外能量凰番。 　　紅外線是這些電磁波的一部分盏萝，它和可見光、紫外線褒堆、X射線澡呼、γ射線和無線電波一起，構(gòu)成了一個(gè)完整連續(xù)的電磁波譜厉碟。如上圖所示喊巍，波長范圍是0.78μm到1000μm的電磁輻射，我們稱為紅外線輻射箍鼓。 　　紅外輻射電磁波在空氣中傳播要受到大氣的吸收而使得輻射的能量被衰減崭参，如果吸收的能量過多，就無法使用熱像儀進(jìn)行觀察款咖。大氣何暮、煙云等吸收紅外線也跟紅外輻射的波長有關(guān)，對于3~5μm和8~14μm的紅外線是透明的铐殃。因此海洼，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口富腊，紅外熱像儀可以正常的環(huán)境中進(jìn)行觀測而不會產(chǎn)生紅外輻射衰減的情形贰军。 　　
      2、熱成像原理
通俗的說蟹肘，紅外熱成像是將不可見的紅外輻射變?yōu)榭梢姷臒釄D像词疼。不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線的反射強(qiáng)弱不同。利用物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異谅儡，熱圖像能夠呈現(xiàn)景物各部分的輻射起伏秫丐，從而能顯示出景物的特征。熱圖像其實(shí)是目標(biāo)表面溫度分布圖像妈扁。 　　
      3竹俱、紅外熱像儀的組成
紅外熱像儀的基本工作原理為：紅外線透過特殊的光學(xué)鏡頭，被紅外探測器所吸收粘胧，探測器將強(qiáng)弱不等的紅外信號轉(zhuǎn)化成電信號摊房，再經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的熱圖像顯示到屏幕上诅潮。熱像儀由兩個(gè)基本部分組成：光學(xué)系統(tǒng)和探測器昨哑。
熱像儀非常靈敏，能探測到小于0.1°C的溫差胜全。例如域毡，F(xiàn)LIR紅外熱像儀可識別細(xì)微至0.02°C的溫度變化，擁有先進(jìn)的探測技術(shù)和先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法琅功，可精確測量-40°C至+2000°C的對象的溫度考余。
  　4先嬉、紅外熱像儀的分類
* 按照工作溫度可分為制冷型/非制冷性
制冷式熱成像儀，其探測器中集成了一個(gè)低溫制冷器楚堤，這種裝置可以給探測器降溫度疫蔓，這樣是為了使熱噪聲的信號低于成像信號，成像質(zhì)量更好身冬。 　　
非制冷式熱成像儀鳄袍，其探測器不需要低溫制冷，采用的探測器通常是以微測輻射熱計(jì)為基礎(chǔ)吏恭，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測器拗小。
* 按照功能可分為測溫型/非測溫型
測溫型紅外熱像儀，可以直接從熱圖像上讀出物體表面任意點(diǎn)的溫度數(shù)值樱哼，這種系統(tǒng)可以作為無損檢測儀器哀九，但是有效距離比較短。 　　非測溫型紅外熱像儀搅幅，只能觀察到物體表面熱輻射的差異阅束，這種系統(tǒng)可以作為觀測工具，有效距離比較長茄唐。
紅外熱像儀的心臟——紅外探測器
紅外探測器從探測機(jī)理上可分為：紅外光子探測器和紅外熱探測器伴严。
紅外探測器的具體分類
1、光子探測器：基本工作原理是探測器吸收目標(biāo)或背景輻射的光子時(shí)辐芍，探測器材料的最外殼層電子發(fā)生躍遷形成晶體內(nèi)的自由電子贡垃，產(chǎn)生光生電導(dǎo)或光生伏特效應(yīng)。光電導(dǎo)和光生伏特效應(yīng)的強(qiáng)弱取決與輻射源的輻射強(qiáng)度和探測器的靈敏度掷戚。在整個(gè)探測工作過程中令久，光子探測器的溫度基本保持恒定。
2猫郎、熱探測器：主要是通過吸收紅外輻射的能量沧唧，使探測器的溫度發(fā)生變化，引起探測器電阻率或電極性的改變矩修，熱探測器電阻率或電極性的改變量同樣取決與輻射源的輻射強(qiáng)度和探測器的靈敏度叫砚。
3、兩類紅外探測器對比：由于二者工作機(jī)理的不同厅揍，這兩類探測器顯出各自不同的紅外響應(yīng)特性：光子探測器有最佳的響應(yīng)波長(峰值波長)铡涣，黑體響應(yīng)率與峰值響應(yīng)率之間差異隨著探測器響應(yīng)波段的不同而有很大的不同；而熱探測器的響應(yīng)率隨波長的變化幾乎是平坦的性湿。因此纬傲，熱探測器的黑體響應(yīng)和峰值響應(yīng)幾乎沒有什么差別。另一方面肤频，隨著探測器工作高溫工作的升高叹括，熱探測器可比光電探測器具有更高的靈敏度。因此宵荒，通常廣泛應(yīng)用于工作溫度接近室溫場合汁雷，被稱為“非制冷”探測器。
4报咳、紅外熱電堆探測器
盡管與其他紅外探測器相比侠讯，紅外熱電堆探測器響應(yīng)靈敏度不高，熱響應(yīng)時(shí)間較長暑刃，在器件性能方面不具備競爭優(yōu)勢厢漩。不過熱電堆探測器制作容易與集成電路工藝兼容，信號后處理電路也比較簡單岩臣，具有低成本的潛力溜嗜，對紅外成像圖像質(zhì)量要求不高的社區(qū)保安、安全監(jiān)控庇启、汽車輔助駕駛領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景丢墅。因此下面具體為大家介紹一下紅外熱電堆探測器。
紅外熱電堆探測器是紅外熱探測器的一種盛媚，熱電堆是由許多熱電偶串接起來組成的莽简，相比熱電偶有更大的輸出熱電勢。早先的紅外熱電堆探測器是利用掩膜真空鍍膜的方法撤忆，將熱電偶材料沉積到塑料或陶瓷襯底上獲得的淹宽，但器件的尺寸較大，且不易批量生產(chǎn)矿钩。隨著微電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展切锈，提出了微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的概念，進(jìn)而發(fā)展了微機(jī)械紅外熱電堆探測器父绿。
紅外熱電堆的工作原理為塞貝克效應(yīng)(Seebeck Effect)：如果兩種不同的材料或材料相同逸出功不同的物體A和B尿旅，在熱結(jié)端相連，熱結(jié)與冷結(jié)間存在溫度差dT畅廷，那么在冷結(jié)的兩個(gè)梁間就會產(chǎn)生開路電勢dV捕阅。為提高探測器的性能，理想熱電偶材料的特征應(yīng)該是同時(shí)具有低熱導(dǎo)率麸塞、高電導(dǎo)率和高塞貝克系數(shù)秃臣，但實(shí)際上這幾個(gè)因素間彼此也有影響，由一品質(zhì)因數(shù)Z限定哪工。
紅外熱電堆傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：健康領(lǐng)域(耳溫槍奥此、額溫槍、壓力傳感器雁比、嬰兒恒溫箱等)稚虎、工業(yè)領(lǐng)域(測溫槍撤嫩、復(fù)印機(jī)、充電過熱保護(hù)蠢终、變電箱等)序攘、安防領(lǐng)域(異常溫度篩選等)、家電領(lǐng)域(微波爐寻拂、電磁爐程奠、灶具、電吹風(fēng)祭钉、烘干機(jī)瞄沙、電暖氣等)、照明領(lǐng)域(LED控制開關(guān))危晕、汽車領(lǐng)域(車內(nèi)空調(diào)及排風(fēng)等)坟荤。