Болометр — сенсор, изменяющий сопротивление в зависимости от температуры.
Улавливая эти изменения, электронная схема формирует выходной сигнал, представляющий собой диаграмму распределения температур по сцене. Для этого на матрицу периодически подаётся ток смещения и измеряется величина полученного напряжения. Наиболее распространённым материалом для изготовления болометрических детекторов в настоящее время является поликристаллическая окись ванадия. Благодаря прогрессу технологий производства полупроводниковых компонентов, производители тепловизоров на микроболометрах сумели эффективно решить проблему разброса параметров отдельных пикселов при миниатюризации приборов ( это основной источник собственных шумов матриц). Современные неохлаждаемые камеры способны уловить разницу температур в 0,07 К. Одна из технических тонкостей в проектировании подобных матриц видеокамеры внутреннего купольного типа — расчёт размера ножек ячейки: они должны быть достаточно малы, чтобы обеспечить заданные теплоизоляционные свойства, и достаточно велики для того, чтобы успевать обеспечить отвод тепла в течение интервала сканирования пикселов (в противном случае на следующее измерение сопротивления будет влиять результат предыдущего).
Помимо отсутствия требований к охлаждению, микроболометры имеют ещё одно существенное преимущество перед фотоэлектрическими сенсорами. Диаграмма их спектральной чувствительности имеет практически плоскую форму во всём диапазоне воспринимаемых ими ИК-лучей. Современные микроболометрические матрицы обладают временем реакции в несколько сотых долей секунды, что позволяет им обеспечивать формирование стандартного телевизионного сигнала в реальном масштабе времени со стандартной частотой кадров. Это частично компенсирует их отставание от охлаждаемых детекторов по чувствительности. Несмотря на отсутствие необходимости в охлаждении, многие разновидности микроболометров нуждаются в температурной стабилизации, реализуемой при помощи термовентилятора. Как правило, сенсор и вентилятор заключены в герметичный корпус, термически изолированный от остальных компонентов камеры . Это позволяет гарантировать, что на сенсор будут попадать лишь ИК-лучи, испускаемые объектами в сцене. Ряд производителей пользуются схемами электронной температурной компенсации, позволяющими исключить применение термовентиляторов.Сравнительно недавно возник и совершенно новый вид детекторов ИК-излучения на базе микро-кантилеверной технологии. По чувствительности они в десять раз превосходят микроболометры, приближаясь к теоретическим пределам чувствительности материалов к инфракрасным лучам.
5,00 из 5 (1)
