中文名 | 紅外系統(tǒng) | 性????質(zhì) | 獲取和應(yīng)用紅外輻射信息的裝置 |
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組????成 | 紅外輻射源、紅外探測器 | 用????途 | 測定并獲取紅外輻射在空間的分布 |
紅外輻射一般很弱,紅外探測器輸出的信號一般都是弱信號。電子系統(tǒng)首先放大弱信號,然后進行信息處理。紅外系統(tǒng)多數(shù)是輸出圖像信息,信息率很高,并且多數(shù)是數(shù)字化處理。電子系統(tǒng)最終提取有用的信息供人們使用。2100433B
紅外系統(tǒng)按其功能可分為:①紅外夜視和熱成像系統(tǒng),如紅外望遠(yuǎn)鏡、瞄準(zhǔn)器、前視紅外儀等;②輻射計和紅外測溫計;③紅外搜索和跟蹤系統(tǒng),如紅外制導(dǎo);④紅外測距系統(tǒng),如被動式內(nèi)基線測距、紅外激光測距等;⑤紅外光譜分析系統(tǒng),如紅外分光光度計、氣體分析儀和毒氣報警器等;⑥通信系統(tǒng),如紅外電話、光纖通信系統(tǒng)等;⑦紅外遙感系統(tǒng),如紅外行掃描器、紅外掃描輻射計、多光譜掃描輻射計等。紅外系統(tǒng)按工作方式有兩種分法:成像系統(tǒng)和非成像系統(tǒng);主動式和被動式系統(tǒng)。所謂主動式,是系統(tǒng)裝備有照射用的紅外輻射源;而被動式則無需設(shè)置照射的輻射源,依靠目標(biāo)本身發(fā)射的或反射周圍的紅外輻射工作。
紅外系統(tǒng)獲取并加以利 用的信息大致有:發(fā)現(xiàn)紅外輻射源,確定其位置;測量目標(biāo)的紅外輻射強度及其變化;測定紅外輻射的波長分布或分波段的輻射量;測定并獲取紅外輻射在空間的分布,或者取得紅外圖像,實現(xiàn)紅外圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢妶D像;通過紅外輻射傳遞信息。
在紅外系統(tǒng)中,紅外輻射源不僅指發(fā)射紅外的物體,反射或散射紅外的物體也可作為紅外輻射源。其紅外輻射低于周圍背景紅外輻射的物體,同樣可認(rèn)為是輻射源,甚至可認(rèn)為是一個負(fù)的紅外輻射源。紅外輻射源在系統(tǒng)中有各種作用:輻射的計量標(biāo)準(zhǔn),如黑體;信息的發(fā)射體,如通信中的紅外激光器;被探測的目標(biāo),如飛機、導(dǎo)彈、工廠和港口等;背景,如云塊、建筑物等。但目標(biāo)與背景只是相對而言。紅外輻射源的光譜特征、幾何尺寸、運動速率和空間分布等很重要,往往由此決定紅外系統(tǒng)的技術(shù)要求。
紅外輻射在大氣中傳播,受到大氣的吸收和懸浮顆粒的散射等,直接影響紅外系統(tǒng)的工作。大氣由于存在H2O和CO2等分子的紅外吸收帶,僅有少數(shù)幾個波段對紅外輻射是透明的,如1~2.7、3~5、8~14微米。這些波段稱為大氣窗口。在野外工作的紅外系統(tǒng)也只能選擇在這三個窗口內(nèi)工作。即使這樣,對于精確的測量,還必須考慮大氣衰減的修正。
它的作用是收集紅外輻射,進行成像、分光、濾光,最后將其有效地傳輸給紅外探測器。紅外光學(xué)裝置有透射式和反射式兩種。紅外波段相當(dāng)寬,而透紅外的材料有限,因此,紅外系統(tǒng)常采用反射式的光學(xué)部件。紅外系統(tǒng)要實現(xiàn)搜索、跟蹤、成像等功能,需將光學(xué)部分通過擺動、旋轉(zhuǎn)、振動等動作實現(xiàn)一定方式的掃描。單元紅外探測器要實現(xiàn)成像,必須進行二維掃描。線列探測器,只進行一維掃描。
將紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷?,是紅外系統(tǒng)的核心部分。紅外探測器從單元、多元向面陣發(fā)展,從而影響紅外系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在多元、多波段的紅外系統(tǒng)中同時使用多種探測器,它們的視場排列和各波段的視場之間的配準(zhǔn)很重要。許多探測器需要在低溫下工作,紅外系統(tǒng)可采用各種微型致冷器為探測器提供工作條件(見紅外探測器)。
紅外攝像機中紅外燈的種類分析 鹵素?zé)襞菁訛V光片:照射距離較遠(yuǎn),功率較大,但能量損失也大,因為加有濾光片,大部分可見光被濾掉而轉(zhuǎn)變成熱能,所以這種紅外燈壽命很短,售后服務(wù)問題很多; 激光管:照射距離最遠(yuǎn)...
紅外上的紅外用于瞄準(zhǔn)。紅外線用近紅外光源照射目標(biāo),目標(biāo)反射紅外光,使光電變換成像而進行夜間瞄準(zhǔn)的儀器。由紅外線探照燈,光電變壓器,和電源等組成(有些類似于夜視鏡)。
紅外無線擴音產(chǎn)品在教學(xué)擴音這一塊國內(nèi)做的比較好的可聲,國外紅外無線擴音做的比較好的松下
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提出一種基于ARM和FPGA的紅外監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的方案,主要對系統(tǒng)組成中的采集、處理、傳輸、顯示等模塊進行硬件設(shè)計,闡述了系統(tǒng)實現(xiàn)原理,為測溫算法實現(xiàn)作鋪墊。在介紹系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上,重點介紹了ARM模塊與FPGA模塊之間接口設(shè)計,采用雙緩存機制存儲中間數(shù)據(jù),驅(qū)動程序采用高效的DMA方案進行數(shù)據(jù)傳輸,有效地提高了紅外監(jiān)控系統(tǒng)圖像的連續(xù)性和穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,能夠滿足常用實時測溫算法處理的需要,該方案具有很好的工程意義和市場價值。
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紅外探測系統(tǒng) 一、概論 1、基本功能 探測系統(tǒng)是通過接收目標(biāo)紅外輻射,并把輻射能量轉(zhuǎn)換電信號,經(jīng)放大處理,從而實現(xiàn)對目標(biāo)特征量測量以及 對目標(biāo)方位探測的一類系統(tǒng)。 根據(jù)功用及使用的要求,分類: 輻射計:用來測量目標(biāo)的輻射量,如輻射通量、輻射強度、輻射亮度等; 光譜輻射計:用來測量目標(biāo)輻射量的光譜分布; 紅外測溫儀,測量輻射體的溫度; 方位儀:測量目標(biāo)在空間的方位; 報警器:警戒一定的空間范圍。 2、基本組成 紅外探測系統(tǒng)是利用目標(biāo)自身發(fā)射出的輻射能對目標(biāo)進行探測的。 目標(biāo)與背景輻射 光學(xué)系統(tǒng) 調(diào)制 /掃描器 紅外探測器 預(yù)處理電路 制冷機 大氣輻射 光學(xué)系統(tǒng)、探測器和信號放大器是探測系統(tǒng)最基本的組成部 分。 圖中的位置編碼器可以是調(diào)制盤系統(tǒng)、十字叉或 L形系統(tǒng)或 掃描系統(tǒng)。 3、基本要求 從功用考慮,有以下兩點要求: 有良好的檢測性能和高的靈敏度 所謂系統(tǒng)的靈敏度, 是指系統(tǒng)檢測到目標(biāo)時所
通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應(yīng)用編碼/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作,如圖1所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器;接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。
基本的紅外光發(fā)射部分主要是由操作鍵盤、紅外發(fā)射電路組成。如圖4所示。首先通過操作鍵盤將按鍵信號發(fā)送給編碼芯片,編碼芯片再將按鍵相應(yīng)的編碼脈沖發(fā)給發(fā)射電路,發(fā)射電路將編碼脈沖調(diào)制之后發(fā)射出去 。
紅外遙控接收器是將接收到的紅外光遙控信號,解調(diào)出功能指令操作碼,然后再將其送到微處理器去識別和處理。紅外接收系統(tǒng)主要包括光電轉(zhuǎn)換器件,放大器、解調(diào)和解碼等電路。光電轉(zhuǎn)換器件用來將接收到的紅外脈沖編碼信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。轉(zhuǎn)換的電信號較弱,經(jīng)高增益電壓放大器放大、選頻電路、檢波電路、整形電路還原成代碼波形,最后送給微處理器進行信息識別和處理,從而完成紅外數(shù)據(jù)的采集。
紅外接收部分需要用到傳感器,來實現(xiàn)光信號轉(zhuǎn)換為電信號,常用的紅外光電轉(zhuǎn)換器件有光電二極管、光敏三極管等。
紅外線遙控接收部分,主要包括紅外光電檢測和接收系統(tǒng)。紅外接收系統(tǒng)信號的檢測和接收,由紅外光電二極管、光敏三極管將接收到的紅外指令信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。由于紅外光信號比較微弱,因此為了實現(xiàn)對紅外光信號進行檢測和轉(zhuǎn)換,除了要求高性能的紅外光電轉(zhuǎn)換器件外,還需要設(shè)計性能優(yōu)良的電路形式。常見的轉(zhuǎn)換電路如圖5所示。由圖5中可以看到,光信號轉(zhuǎn)化為電信號并且通過電壓信號
紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種,其一是直射式,其二是反射式。直射式指發(fā)光管和接收管相對安放在發(fā)射與受控物的兩端,中間相距一定距離;反射式指發(fā)光管與接收管并列一起,平時接收管始終無光照,只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光線遇到反射物時,接收管收到反射回來的紅外光線才工作。系統(tǒng)中采用的是直射式。
紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中,成為一體化紅外接收頭。內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限幅器、帶通濾波器、積分電路、比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號,然后把信號送到放大器和限幅器,限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平,而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。交流信號進入帶通濾波器,帶通濾波器可以通過30kHz到60kHz的負(fù)載波,通過解調(diào)電路和積分電路進入比較器,比較器輸出高低電平,還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的,這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。常用的紅外接收集成電路是一體化紅外接收頭HS0038 。