FLIR銻化銦制冷型熱像儀拍攝的FA-18大黃蜂戰(zhàn)斗機(jī)的定格畫(huà)面
相反,非制冷型熱像儀,比如FLIR T1030sc,它的像素由隨溫度產(chǎn)生明顯電阻變化的材料組成。而且,每一個(gè)像素的溫度都會(huì)升高或降低。其電阻隨溫度的變化而變化,并可測(cè)量其數(shù)值,同時(shí)通過(guò)校準(zhǔn)流程映射至目標(biāo)溫度。
現(xiàn)今配備的微測(cè)輻射熱計(jì)紅外熱像儀的快照速度或“時(shí)間常數(shù)”一般為8-12ms。但這并不意味著傳感器像素點(diǎn)以每8-12ms進(jìn)行讀取。一般的經(jīng)驗(yàn)是:處理躍階輸入信號(hào)的一階系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間是時(shí)間常數(shù)的5倍。
時(shí)間常數(shù)與思維實(shí)驗(yàn)
以下的思維實(shí)驗(yàn)有助于方便理解微測(cè)輻射熱計(jì)的時(shí)間常數(shù)概念和其影響高速測(cè)溫的方式。
假想有兩桶水:一桶是裝滿已攪拌均勻的0 ?C冰水,另一桶是快速沸騰的100 ?C沸水。讓微測(cè)輻射熱計(jì)紅外熱像儀先對(duì)準(zhǔn)冰水測(cè)溫,然后馬上對(duì)準(zhǔn)沸水(100 ?C的躍階輸入),記錄這一過(guò)程的測(cè)溫結(jié)果。
對(duì)于這一圖形,我們使用7 ms作為熱像減半時(shí)間的估值,所以我們可以很密切地追蹤隨5倍時(shí)間常數(shù)變化的過(guò)程。在經(jīng)過(guò)1個(gè)減半時(shí)間常數(shù),微測(cè)輻射熱計(jì)報(bào)告溫度達(dá)到50 ?C——或是沸水實(shí)際溫度的一半。
2個(gè)減半時(shí)間常數(shù)后,溫度達(dá)到75?C;3個(gè)減半時(shí)間常數(shù)后,溫度達(dá)到87.5?C,以此類推,每經(jīng)過(guò)一個(gè)半躍階,就越接近100?C。
由0 ?C至100 ?C過(guò)渡的系統(tǒng)響應(yīng)圖(時(shí)間常數(shù)=10 ms,減半時(shí)間常數(shù) = 7 ms)
真實(shí)數(shù)據(jù)
現(xiàn)在,我們從測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的角度,看看量子探測(cè)器的積分時(shí)間與微測(cè)輻射熱計(jì)的時(shí)間常數(shù)之間的區(qū)別。第一個(gè)示例是一個(gè)打印過(guò)程,紙張?jiān)谡麄€(gè)寬度和長(zhǎng)度上都需要均勻加熱到60?C。打印紙繞著顯影輥輸出的速率為50英寸/秒。

打印紙離開(kāi)經(jīng)過(guò)加熱的顯影輥的熱圖像
使用制冷型量子探測(cè)器紅外熱像儀與微測(cè)輻射熱計(jì)紅外熱像儀捕獲每邊的數(shù)據(jù)。
