[發(fā)明專(zhuān)利]提高紅外熱像儀測(cè)溫均勻性的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010164125.X
• 申請(qǐng)日: 2010-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101852650A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳樂(lè);富雅瓊;孫堅(jiān);鐘紹俊;鄭恩輝;徐紅偉;黃艷巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01J5/10
• 分類(lèi)號(hào): G01J5/10
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種提高紅外熱像儀測(cè)溫均勻性的裝置，包括殼體(1)、安裝在殼體中心的光學(xué)鏡頭組(2)、安裝在基板(9)上的非制冷紅外焦平面(3)和電機(jī)(11)、熱成像電路模塊、對(duì)焦機(jī)構(gòu)和對(duì)焦電路模塊(27)；其特征在于：在基板上安裝基于差動(dòng)互感器原理的位移傳感器(5)，所述位移傳感器(5)從內(nèi)到外依次包括鐵芯、原副邊線圈繞組和屏蔽殼(6)，滑動(dòng)桿(7)一端與鐵芯相連，另一端與光學(xué)鏡頭組(2)外殼相連，位移傳感器(5)的屏蔽殼(6)安裝在基板(9)上，原副邊線圈繞組與位移傳感器驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路模塊(28)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高紅外熱像儀測(cè)溫均勻性的裝置，其特征在于：所述的位移傳感器驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路模塊(28)包括AD598單片式線位移差動(dòng)變壓器信號(hào)調(diào)節(jié)器、運(yùn)算放大電路OPA177和AD轉(zhuǎn)換芯片AD7887；原邊線圈繞組兩端分別與AD598的輸出端EXC1和EXC2相連，副邊線圈繞組兩端分別與AD598的輸入端VA和VB相連，AD598的信號(hào)輸出端與運(yùn)算放大電路OPA177輸入端相連，運(yùn)算放大電路OPA177的輸出端與AD7887的模擬輸入端相連，AD7887的數(shù)字輸出端和控制端與DSP模塊(25)相連。

3.按權(quán)利要求1所述裝置的一種提高紅外熱像儀測(cè)溫均勻性的方法，其特征在于該方法的步驟如下：

a)調(diào)整熱像儀的光學(xué)鏡頭組(2)位置，使熱像儀對(duì)被測(cè)目標(biāo)聚焦；

b)通過(guò)熱成像電路模塊采集非制冷紅外焦平面(3)中的i×j個(gè)探測(cè)元上的電壓信號(hào)V_i，j，通過(guò)位移傳感器驅(qū)動(dòng)檢測(cè)電路模塊(28)測(cè)量位移傳感器(5)的輸出電壓V_M；

c)DSP模塊(25)利用內(nèi)置在FLASH模塊(24)中的標(biāo)定參數(shù)k和b，將V_M換算成熱像儀光學(xué)鏡頭組的像距l(xiāng)’，

d)用V_i，j和V_M計(jì)算各個(gè)像素點(diǎn)的溫度T：

具體計(jì)算公式如下：

T=16l′21-[(l′-f′)DL-f′Dd2fl′F(i,j)]2Cπ2Dd2(DL-f′l′-f′Dd)2F(i,j)F(i,j)-[(l′-f′)DL-f′Dd2fl′F(i,j)]2Vi,jn]]>

其中F(i,j)=(l′f)2[f′Dd(i-M2)2+(j-N2)2]2+(l′f)2]]>

式中變量：V_i，j為焦平面上的探測(cè)元響應(yīng)電壓V_i，j；i，j為像素坐標(biāo)；l’為像距；

式中常數(shù)：f為光學(xué)鏡頭組的物方焦距；f’為像方焦距；為D_L光學(xué)鏡頭組直徑；D_d為非制冷紅外焦平面上單個(gè)探測(cè)元直徑；M、N為熱像圖的像素行、列數(shù)；C和n為與非制冷焦平面材料相關(guān)的常數(shù)；這些常數(shù)均內(nèi)置于程序中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高紅外熱像儀測(cè)溫均勻性的方法，其特征在于：所述的位移傳感器(5)在其量程內(nèi)被測(cè)位移d與輸出電壓V_M呈線性，即d＝kV_M+b的關(guān)系。