红外成像热像仪的原理及工作方式详解

红外成像热像仪的原理及工作方式详解

在工业和消费领域，红外成像热像仪已经成为了非常重要的设备。那么，它的工作原理是什么呢？

成像热像仪主要通过测量物体放射的热量来进行成像。在物体表面，随着分子热运动，它们会不断地辐射能量。这些能量随着波长的不同而有所区别。在这里，我们主要关注的是远红外波段（8~14μm），这个波段是物体表面最常辐射的波段之一。

那么，在这些辐射波中，热像仪接收到了什么信号呢？这里有两种热信号，即热线和热点。

对于热线，它通常是指物体或者环境中温度有差异的区域。因为温度高的物体会辐射出更多的能量，所以辐射出来的信号就比温度低的物体强的多。在热像仪中，这些区域就会显示为“线”。

对于热点，它指的是物体表面上局部的温度极高的区域。通常这些区域是物体表面受到高温热源的影响，从而导致的温度升高。因为辐射能量非常高，所以这些区域在热像仪中通常会显示为明亮的“点”。

通常情况下，成像热像仪可以将热量信号转换为电信号。这是通过红外焦平面阵列（FPAs）实现的。FPAs是一种具有微小电容器的硅元件矩阵，当它接收到热信号时，元件中的电荷就会改变。这个变化会导致电压的变化，并经过放大、数字处理等步骤来生成最终的图像。

最后，我们来看一下红外成像热像仪的应用。它们主要用于检测物体表面的温度和热场的分布，以及实时监测高温、危险、易燃区域的热源和火情。此外，红外成像热像仪也用于科学研究、医学影像、夜视装备、机制控制和无人机等各个领域。