Матрица тепловизора
Матрица представляет собой микросхему с набором специальных диодов, отличающихся светочувствительностью, и свойством менять сопротивление в зависимости от интенсивности инфракрасных лучей. А размер матрицы напрямую определяет четкость тепловой фотографии объекта, так как чем больше размер ИК детектора тем больше чувствительных элементов воспринимают тепловое излучение. Чем больше разрешение матрицы тем больше температурных точек можно отследить и соответственно получается более четкая картинка.
Например тепловизор testo 875 с матрицей 160x120 пикселей отображает тепловое изображение из 19200 точек, а модель тепловизора FLIR E60bx благодаря большей матрице 320x240 пикселей отображает 76800 значений. Чем выше разрешение там качественнее изображение, и тем дороже стоит сам тепловизор.
Благодаря современным технологиям матрица имеет компактные размеры и отличается низким энергопотреблением. Для получения качественной картинки матрицу необходимо охлаждать. Полупроводниковые матрицы охлаждают различными способами, к примеру, жидким азотом или при помощи холодильника Стирлинга. Самые лучшие тепловизоры с охлаждаемыми датчиками могут работать на частоте до 20 кГц и измерять температуру с точностью до 0.018°, что позволяет детально рассмотреть даже очень скоротечные процессы.
Необходимость охлаждения делает тепловизоры дорогими, громоздкими и не всегда безопасными, тем самым сильно сужая область их применения, поэтому сегодня широкое распространение получили аппараты с совершенно другим типом матриц — микроболометрических. В современных тепловизорах ПЗС-матрица заменена на микроболометрическую, которая не требует охлаждения. Изменение сопротивления элементов такой микросхемы фиксируется с большой точностью практически во всем диапазоне ИК-излучения.
Первый коммерческий тепловизор серии Thermovision 500, в котором приемник излучения работал при комнатной температуре, был выпущен шведской фирмой AGEMA Infrared Systems.
Важным, с точки зрения оптики, но не столько как разрешение матрицы есть оптическое разрешение. Оптическое разрешение – фактически отношение расстояния от прибора до объекта к диаметру пятна диагностики. В плане оптического разрешения важно что бы весь объект попадал в поле зрения. Фактически оно определяет с какого расстояния можно делать замеры объектов определенного размера. Но в то же время, оптическое разрешение никак не влияет на качество изображения и количество регистрируемых температурных точек. Эти показатели определяются разрешением матрицы ИК датчика.
