紅外影像儀介紹

紅外熱像儀應用INFRAREDVIDICON:簡介...

紅外熱像儀是一種利用紅外線輻射而拍攝的攝像儀，熱成像顯示系統是一種處理熱信息的微機處理系統。紅外熱像技術與X射線，B超，CT，磁共振和核顯像原理不同，它不主動發射任何射線，而只接受物體輻射出的“熱”線——紅外線，從而形成物體的“熱”影象，是物體的三維“熱”（溫度）分布圖象。熱像處理技術在軍事上運用很廣，而且即有相當重要的地位，如，夜間跟蹤目標，武器瞄準器等。但在民用上的運用是這幾年的事，比如，醫學上通過熱拍攝來分析人體各部分的熱分布，從而找出病變的部分；電學中對電路板上各元器件的熱分布的合理性的研究，從而改善各元器件的分布結構等等。紅外熱像儀INFRAREDVIDICON:實驗概要...

熟悉熱像儀的基本結構原理。學會使用熱顏色處理熱源的軟件包。觀察和分析電路板的熱分布特性。描繪電路板的熱分布圖。

INFRAREDVIDICON:基本原理...

波譜分布圖：

α射線X射線紫外線可見光紅外線微波

10-50.20.40.751.00波長（μm）

紅外線在波譜中的位置INFRAREDVIDICON:基本原理...

紅外輻射：

熱輻射又稱紅外輻射，這是因為其輻射波長的位置與可見的紅光相臨并在其外。紅外輻射為英國科學家赫胥爾于1800年所發現。物體的紅外輻射波長與其自身溫度有關，服從維恩定律：

式中：λm-----物體紅外輻射的峰值波長（um）

T------物體的絕對溫度（K）

C------常數2898。從式中可看出，物體絕對溫度越高，其輻射波長越短；反之亦然。

INFRAREDVIDICON:基本原理...

輻射通量：

紅外熱像儀主要用途之一就是測量物體溫度，實際上紅外熱像儀測量的是輻射通量輻射亮度。探測器所測量的輻射通量通常由三部分組成，見下圖。式中S0----接收到的總輻射能量

St----被測物體輻射能量

Sa----環境物體反射輻射能量

Satm----大氣的輻射能量目標輻射環境輻射反射輻射大氣輻射INFRAREDVIDICON:基本原理...

紅外熱像處理系統總體結構圖

：

攝像頭接口板微機系統顯示終端

接口軟件鍵盤輸入彩打輸出電纜線INFRAREDVIDICON:實驗方法...

常用元器件溫度參數與可視性能表：

平均可視溫度平均可視電流可視性能參數金屬電阻29℃4mA所耗功率>總功率的2.7%電位器28.87℃1.42mA所耗功率>總功率的1.4%電容

非耗能器件，不可視電感30.5℃14mA電流>工作電流的74.5%二極管29.5℃4.375mA可視三極管29.8℃4.32mA集電極電流>正向電流的0.554%集成塊

可視INFRAREDVIDICON:實驗方法...

軟件界面：

IRIMAGEFileDisplayMeasureScanProcessOptionsName=F1=HelpF2=ColortableF3=ReadimageF4=SaveimageF5=TemperatureF7=NegativeimageF9=ScanningF10=MenuEsc=ExitReadimagefileSaveimageDeleteimagefileCopyimagefile35.6029.2022.8016.4010.00INFRAREDVIDICON:儀器剖析...

熱像儀：

紅外攝像頭由以下七部分組成：⑴窗口：接受目標發出的紅外輻射信號的入口。⑵注液氮口：液氮從上面的圓孔經漏斗進入。⑶聚焦旋鈕：旋轉此旋鈕來聚焦，以得到清晰的圖象。⑷電源開關：電源接通時指示燈亮。

⑸電源插孔：接12V的直流電源。⑹幀電機開關：調試時使用。⑺輸出插孔：此插孔輸出四個信號與微機相連。

（8）可調支架其中與微機的A/D模塊相連的四個插孔接線分別為：①行同步信號②場同步信號

③接地

④輸出信號端INFRAREDVIDICON:儀器剖析...

熱場分布實驗儀：

INFRAREDVIDICON:儀器剖析...

附件：

INFRAREDVIDICON:內容與步驟...

實驗內容：

1．

調試熱像儀，觀察熱顏色開機前先加入四勺液氮，過三分鐘再開機。再連線和調整支架。

然后開啟計算機，進入軟件界面，熟悉軟件的各項功能。并對人體（如手，頭等）進行試探性拍攝。拍攝過程中需調整熱像儀的方向，以保證拍到清晰的熱像。2．

測定電路板熱分布特性熱像法檢測電路板的可行性是因為不同的元器件既有不同的可視溫度，一般電路板上用的最普遍的元器件有電阻，電容，電感，二極管，三極管，集成塊等。它們的溫度參數與可視性能表在前面自己看。正因為各元器件既有自己獨特的溫度參數，所以我們通過溫度這個特性可以區別不同的元器件，也可通過溫度參數的變化檢測該器件是否在正常工作。

83322732A803174LS14893274LS240891874LS7474LS13874LS0774LS13874LS07827974LS37374LS0474LS08散熱器電容器硅堆INFRAREDVIDICON:內容與步驟...

被測電路板器件分布圖：INFRAREDVIDICON:實驗動畫...

INFRAREDVIDICON:疑難解答...

1熱圖像很模糊的原因有哪些情況？如何解決？答：調焦、液氮沒了。

2熱源的溫度超出軟件包中在屏幕上當前顯示的溫度范圍怎么辦？

答：按“+”或“-”按鈕找尋。

3熱像儀還有哪些用處？答：醫學、軍事、航天等。INFRAREDVIDICON:注意事項...

1．液氮低溫，絕對不能接觸人體。2．軟件在DOS下操作，不能在WIN下運行。3．調焦旋鈕不要用力往兩極端方向拉。4．禁止計算機用作除本實驗以外的任何使用。5．三腳架一定要固定牢靠，以免熱像儀倒地。6.請講衛生，整理好桌面。

INFRAREDVIDICON:參考資料...

1.大學物理實驗教程浙江大學出版社。2.大學物理實驗武漢大學出版社。3.大學物理導論清華大學出版社。4.普通物理實驗高等教育出版社。5.改變世界的物理學復旦大學出版社。6.固體物理學中南大學出版社。7.工程光學機械工業出版社。8.英漢物理學詞匯北京大學出版社。9.物理實驗手冊機械工業出版社。10.普通物理實驗高等教育出版社。11.大學物理通用教程北京大學出版社。12.現代光學基礎北京大學出版社。13.電子儀器與測量技術中國科技大學出版社。14.大學物理浙江大學出版社。INFRAREDVIDICON:國際基本單位…

物理量符號名稱長度m米質量kg千克（公斤）時間s秒電流強度A安[培]熱力學溫度K開[爾文]物質的量mol摩[爾]發光強度cd坎[德拉]INFRAREDVIDICON:基本物理常量…

物理量符號數值單位光速C299792458m/s里德伯常數R∞10973731.568549m-1

電子電荷e1.60217733?10-19C普朗克常量h6.6260755?10-34j.s電子靜止質量m9.1093897?10-31kg精細結構常量α7.29735308?10-3第一輻射常量c13.7417749?10-16W.m2第二輻射常量c20.01438769m.K阿伏加德羅常數NA6.0221367?1023mol-1

維恩位移常量b2.897756?10-3m.K真空磁導率μ

012.566370614?10-7NA-2電子伏eV1.602176462?10-19JINFRAREDVIDICON:國際導出單位…

物理量符號名稱表示式頻率Hz赫[茲]s-1力N牛[頓]m.kg.s-2

壓強Pa帕[斯卡]N/m熱量、功、能J焦[耳]N.m功率、輻射通量W瓦[特]J/s電量C庫[侖]s.A電壓V伏[特]W/A電容F法[拉]C/V電阻Ω

歐[姆]V/A電導S西[門子]A/V磁通量Wb韋[伯]V.s磁感應強度T特[斯拉]Wb/m2電感