如何选择合适的红外热成像测温仪？

2022/05/19 分类:科普园地 2390

在用户购买非制冷型红外热成像测温仪时（以下简称“仪器”），常常对仪器的相关指标摸不太清楚，下面就用户的需求和仪器的相关指标做一下说明。

常规仪器的核心指标一般包含像元尺寸、面阵大小、焦距、F值、NETD、MRTD这几项。用户在选型的过程中，需要把自己的需求转换成仪器本身的核心技术指标，这个也是销售工程师与用户需反复确认的问题。

要把这件事情说清楚，我们得站在用户的视角和仪器的专业视角，分析空间分辨率、温度分辨率、视场角这三个概念，把这三个概念还原到仪器的专业视角上面。

下面是相关名词解释：

空间分辨率：需要最小分辨出来的目标的物理尺寸，单位可以是毫米（mm）或者毫弧度（mrad），比如说头发丝，该尺寸普遍在0.02mm-0.12mm之间。
温度分辨率：感兴趣的目标与背景的温差，比如1℃。
视场角：根据仪器与目标的距离，以及需要检测的目标区域，可以折算出视场角度。
面阵大小：当前仪器的焦平面都是属于阵列性质的，比如384×288，640×480, 640×512, 1280×1024, 其数值表示纵横这两个方向的像元点数量。
像元尺寸：每个像元的尺寸大小，常规尺寸为17μm，12μm。
焦距：属于光学镜头的核心参数，直接影响作用距离。
F值：镜头有效口径与焦距的比值，该值的平方数与能量成反比。
NETD：英文全称：Noise Equivalent Temperature Difference，翻译为“噪声等效温差。
MRTD：英文全称：Minimum Resolvable Temperature Difference翻译为“最小可分辨温差”。

下面是用户需求与仪器核心技术指标的相关性图示：

通过空间分辨率选择仪器：空间分辨率只与像元尺寸与焦距相关，像元尺寸与焦距的比值即为空间分辨率。根据“约翰逊准则”，可以把用户所需要的空间分辨率分为三种应用场景，分别为探测、识别、确认，用户需要把仪器的空间分辨率除以一个权重，然后来确认是否满足要求。“约翰逊准则”的三种情况的权重值分别为：6、6、12。
通过温度分辨率选择仪器：与像元尺寸、F值、NETD都有关系。仪器的核心部件（探测器）在出厂之前，像元尺寸与NETD这两个值都是确认的，像元尺寸目前有2个规格：17μm和12μm，NETD基本为50mk和60mk。如果想增加温度分辨率，需要降低光学系统的F值，该值的平方与温度分辨率成反比。
通过视场角选择仪器：与像元尺寸、焦距、面阵大小有关系。在对价格比较敏感的情况下，可以选择面阵偏小的仪器，如384×288，然后再确认像元尺寸与焦距这两个指标。如果对性能比较敏感，可以选择面阵偏大的仪器，如640×480、1280×1024，然后再确认其他指标。

公司有比较完善的选型工具给用户使用，用户可以通过任意的方式来进行仪器的选型工作，如下表所示。