Неохлаждаемые или охлаждаемые инфракрасные тепловизоры: как сделать правильный выбор

Вот содержание:

1. Фундаментальные принципиальные различия между охлаждаемыми и неохлаждаемыми тепловизорами.

2. Комплексное сравнение основных характеристик, стоимости и объема.

3.Руководство по выбору на основе сценария

4.Существующие ограничения и итоговый итог выбора

1. Фундаментальные принципиальные различия между охлаждаемыми и неохлаждаемыми тепловизорами

В неохлаждаемых тепловизорах используются детекторы-микроболометры без активных систем охлаждения. Они улавливают инфракрасное излучение за счет изменения сопротивления, вызванного повышением температуры, и могут работать непрерывно при нормальной температуре. Благодаря простой общей конструкции они широко используются в транспортных средствах ночного видения, камерах общего контроля мощности и камерах гражданской безопасности, а также становятся стандартным детектором для инфракрасных линз ADAS.

Охлаждаемые инфракрасные тепловизоры оснащены детекторами фотонов, такими как MCT и InGaAs, а также встроенными охладителями Стирлинга. Во время работы детекторы охлаждаются примерно до -190 ℃ для подавления самогенерируемых тепловых шумов и улавливания чрезвычайно слабых инфракрасных сигналов. Они обладают гораздо более высокой чувствительностью обнаружения и в основном используются для высокоточного наблюдения на больших расстояниях.

2. Комплексное сравнение основных характеристик, стоимости и объема.

Чувствительность обнаружения. Шумоэквивалентная разница температур (NETD) неохлаждаемых продуктов колеблется от 30 до 80 мК, что позволяет улавливать только источники тепла с очевидными перепадами температур. Охлаждаемые тепловизоры достигают значения NETD всего 1–10 мК, определяя крошечные температурные разницы и слабые тепловые сигналы на больших расстояниях.

Максимальная дальность обнаружения. Благодаря линзам с одинаковым фокусным расстоянием неохлаждаемые устройства имеют эффективный предел обнаружения в пределах 300 метров, а охлаждаемые версии могут идентифицировать цели на расстоянии нескольких километров, что подходит для защиты границ и наблюдения с воздуха.

Стоимость и срок службы Массовое производство неохлаждаемых модулей уже налажено, при этом стоимость полного оборудования составляет от нескольких тысяч до двадцати тысяч юаней. Без уязвимых компонентов охлаждения срок их службы достигает 8-10 лет. Охлаждаемые устройства содержат точные двигатели охлаждения, стоимость которых составляет сотни тысяч юаней, а из-за износа охладителя требуется регулярное техническое обслуживание или замена деталей.

Размер, энергопотребление и скорость запуска Неохлаждаемые имидж-сканеры компактны, имеют низкое энергопотребление, выдают стабильные изображения в течение 2–3 секунд после запуска, их легко миниатюризировать для бамперов транспортных средств и портативных портативных устройств. Охлаждаемые имидж-сканеры громоздки и потребляют много энергии, поэтому для получения стабильного изображения требуются десятки секунд охлаждения.

3. Руководство по выбору на основе сценариев

Выбирайте неохлаждаемые тепловизоры

ADAS и восприятие автономного вождения. Между пешеходами и транспортными средствами на дорогах существует очевидная разница температур, а дальность обнаружения в 300 метров отвечает требованиям вождения. Низкая стоимость, миниатюризация и быстрый запуск делают неохлаждаемые детекторы эксклюзивным решением для серийных автомобилей ночного видения.

Общий производственный контроль. Ежедневное измерение температуры электрических шкафов, трубопроводов и оборудования требует только выявления очевидных неисправностей, связанных с перегревом, с приоритетом портативности, низкой стоимости и отсутствия необходимости в обслуживании.

Ручное измерение температуры для гражданской безопасности, мониторинга парков и пожаротушения для общего круглосуточного мониторинга источников тепла без необходимости высокой точности на больших расстояниях.

Выбирайте охлаждаемые тепловизоры

Высокоточные наблюдения на большие расстояния, такие как пограничный мониторинг, воздушная разведка БПЛА и обнаружение морских целей на большие расстояния, требующие распознавания слабых источников тепла на расстоянии нескольких километров.

Прецизионные лабораторные исследования, проверка полупроводниковых пластин и тепловизионный анализ материалов, требующие сверхвысокой точности измерения температуры и чувствительности к малейшим изменениям температуры.

Современная авиационная, военная и космическая техника для сопровождения целей на больших расстояниях в экстремальных условиях.

4. Существующие ограничения и итоговый итог выбора

Соответствующие недостатки

Неохлаждаемые тепловизоры имеют ограниченную тепловую чувствительность, легко теряют небольшие удаленные цели, не способны поддерживать высокоточные исследования и разведку на больших расстояниях. Охлаждаемые тепловизоры отличаются высокой ценой, большими размерами, медленным запуском и регулярным обслуживанием, что делает невозможным их массовое применение в гражданских и транспортных средствах.

Заключение

Основная логика выбора ясна: выбирайте неохлаждаемые инфракрасные тепловизоры для ADAS, регулярных промышленных инспекций и гражданской безопасности, если требуется низкая стоимость, миниатюризация и отсутствие необходимости в обслуживании. Охлаждаемые тепловизоры необходимы для обнаружения на больших расстояниях, прецизионных лабораторных исследований и военного воздушного наблюдения, которые требуют сверхвысокой тепловой чувствительности. В настоящее время ни одна схема охлаждаемых инфракрасных линз для интеллектуального вождения не производится серийно, а неохлаждаемые детекторы остаются единственным применимым решением для систем восприятия ADAS.