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红外热成像探测器的比探测率

2022-08-04 13:40:17

比探测率D*:探测率D是噪声等效功率NEP的倒数,用来表示红外辐照在红外探测器上单位辐射功率所获得的信噪比。但探测率与探测器的面积和噪声带宽有关,所以引入了比探测率D*这一个标准化参数来度量探测器的性能。表示当探测器的敏感元有单位面积、放大器测量带宽为1Hz时,单位辐射功率所能获得的信号噪声比。比探测率越大,探测器的探测能力越强,所以在对探测器性能进行比较时,用比探测率较为合适。

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噪声等效温差NETD:噪声等效温差是度量焦平面器件温度分辨能力能力的参数,定义为器件的输入信号等于噪声时,入射辐射目标的温度变化。又称为红外热成像的热灵敏度,决定了热像仪区分细微温差的能力。NETD越小,表示器件的灵敏度越高。例如:某红外探测器在室温下的热灵敏度为50mK,表示被测物表面温度发生0.05℃的变化时,或者表面存在0.05℃以上的不均匀时,就可以被红外热像仪的探测器所感应到。

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盲元率:盲元率是评价一款焦平面阵列均匀程度的最直观的指标。由于制造材料、工艺等因素的影响(如材料的不均匀性、掩膜误差、缺陷等),在红外焦平面阵列器件中存在不可避免的非均匀性,响应度小于焦平面器件平均响应度1/2的像元为死像元,或盲元,像元噪声大于平均噪声的2倍则为过热盲元。盲元占总像元数的百分比为盲元率。盲元的数量和分布对于红外图像的信噪比和图像质量产生很大影响,如果盲元过多或分布过于集中,则红外图像上将出现大量的或者过于集中的坏点。

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像元尺寸:描述单个成像单元的尺寸大小。在红外成像系统应用中,像元尺寸的减小,可以使得每个晶片上制造更大规模的焦平面阵列,对整机系统的大小、重量和价格大有好处。但是由于NETD反比于像元面积,因此如果像元尺寸由50×50μm减小至17×17μm,而其他各项参数保持不变的情况下,NETD就会增大约9倍,这是由于像元尺寸的减小,将使得像元面积接受红外测温能量减小,温度提升降低,导致灵敏度降低。

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