巡检机器人硬件之一_红外热像仪

这篇文章介绍的是红外热像仪，主要从定义，工作原理，性能参数，热像仪组成部件等方面做个介绍。这里以在线测温热像仪DS-2TA03-15SVI为例。

红外热像仪是巡检机器人重要硬件之一，用来检测变电站设备的温度，防止某些设备温度过高，造成隐患。

1 定义

红外热像仪是把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像的仪器，

2、主要组成硬件

红外热像仪主要器件是红外探测器和光学成像物镜。其中，红外探测器主要作用是检测物体的红外辐射及能量分布，光学成像物镜主要是获取红外热像图。另外，热图像上各种不同颜色的分布代表被测物体的不同温度。

红外探测器是红外热成像机芯的重要元件之一，而探测器的热敏材料是核心硬件，它是感知红外辐射和输出信号间的重要桥梁。目前红外热成像机芯探测器的热敏材料主要有氧化钒（VOx）和非晶硅（a-Si）。

3 红外热像仪构成

1. 红外镜头：主要是接收以及汇聚被测目标发射的红外辐射。
2. 红外探测器组件: 将热辐射信号变成电信号。
3. 电子组件: 进行电信号的处理和转换。
4. 显示组件: 将电信号经一系列处理，转变成可见的光图像。
5. 软件: 采集和处理温度数据，并转换成温度读数和热图像。

4 工作原理

首先要弄清所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。热像仪的工作原理是利用光电设备来检测和测量辐射，建立辐射与表面温度之间的联系。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像上不同颜色的分布代表被测物体的不同温度。

图1 热像仪工作原理图

5 热像相关性能参数和性能指标

型号：在线测温热像仪DS-2TA03-15SVI

1. 性能参数：

表1 红外热像仪性能参数表

图2 红外热像仪

（2）性能指标：

• 分辨率

红外成像结果与分辨率的高低有关，即分辨率越高，图像越清晰。

• 像元尺寸

像元尺寸是红外热成像机芯的核心技术之一。从之前的35微米到现在17微米、14微米，可见像元尺寸越来越小。

• 帧频

帧频是每秒显示的画面数量，即帧频越高，画面动作越连贯，画面质量也就越清晰。