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Verschlusslose thermische Infrarot-Sensorarraysysteme mit kleiner Messunsicherheit

无快门热红外传感器阵列系统，测量不确定度小

基本信息

批准号：
212029120
负责人：
Professor Dr.-Ing. Gerald Gerlach
金额：
--
依托单位：
Institut für Festkörperelektronik (IFE)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/212029120?language=en
关键词：
Verschlusslose thermische Infrarot Sensorarraysysteme mit

项目摘要

Thermische Infrarot-(IR)Sensorarrays besitzen wegen der nicht erforderlichen Kühlung, ihres geringen Energiebedarfs und der dadurch möglichen geringen Baugröße gegenüber Quantensensoren große Vorteile und finden deshalb eine rasant zunehmende Verbreitung, z. B. in der Pyrometrie und in IR-Wärmebildgeräten. Ungekühlte Wärmebildgeräte verwenden in der Regel Mikrobolometerarrays als IR-Sensorarray. Um auch ohne aufwändige Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung akzeptable Messunsicherheiten zu erreichen, wird der optische Kanal zyklisch verschlossen (Verschluss = Shutter) und eine Selbstkalibration durchgeführt. Das Shuttern erhöht jedoch den Energieverbrauch, steigert erheblich Größe und Preis solcher Sensorarraysysteme, erhöht die mechanische Störanfälligkeit und unterbricht den Messprozess.Das hier beschriebene Vorhaben widmet sich IR-Wärmebildkameras auf Bolometerbasis, die ohne Verschluss auskommen und trotzdem eine kleine Messunsicherheit aufweisen sollen. Dazu wird ein thermisches Modell des Systems Sensorarray/Sensorgehäuse/optischer Kanal entwickelt, das die Eigenstrahlung und optische Ungleichförmigkeitseffekte mit berücksichtigt, und das es erlaubt, räumliche und zeitliche Temperaturgradienten des Systems, die die Messunsicherheit bisher dominieren, einzubeziehen. Mit diesem Modell soll eine Online-Selbstkalibration ohne Shutter möglich sein. Die Funktionsweise der Korrektur soll experimentell evaluiert werden. Gegenwärtig betragen die radiometrischen Messunsicherheiten ±1 K oder mehr. Ziel ist die Reduktion der radiometrischen Messunsicherheiten auf wenige 0,1 K, so dass IR-Bolometerarrays auch für die messende Wärmebildtechnik verwendbar würden.

Thermische Infrarot-（IR）Sensorarrays besitzen wegen der nicht erforderlichen Kühlung，ihres geringen Energiebedarfs und der dadaptummöglichen geringen Baugröße gegenüber Quantensoren große Vorteile und finden deshalb eine rasant zunehmende Verbreitung，z. B。in der Pyrometrie高温and in IR红外wärmebildgeräten图像. Ungekühlte Wärmebildgeräte verwenden in der Regel Mikrobolometerarrays als IR-Sensorarray. Um auch ohne aufwändige Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung akzeptable Messunsicherheiten zu erreichen，wird der optische卡纳尔zyklisch verschlossen（Verschluss = Shutter）und eine Selbstkalibration durchgeführt.该快门用于能量采集、光栅和精密传感器阵列系统，用于测量过程的机械结构和内部结构。该快门可用于测量基于测辐射热计的红外线图像，并可用于测量微小的传感器阵列。大足将是一个热模型的系统传感器阵列/传感器外壳/光学卡纳尔entwickelt，作为本征辐射和光学ungleichförmigkeitseffekte与berücksichtigt，和es erlaubt，räumliche和zeitliche温度梯度的系统，该系统的传感器，主，einzubeziehen。Mit diesem Modell soll eine Online-Selbstkalibration ohne Shutter möglich sein.该函数的Korrektur soll experimentell评价韦尔登。Gegenwärtig betragen die radiometrischen Messunsicherheiten ±1 K oder梅尔。Ziel ist die Reduktion der radiometrischen Messunsicherheiten auf wenige 0.1 K，so dass IR-Bolometerarrays auch für die mesquietwärmebildtechnik verwendbar würden.