鎖相電路與正、負(fù)場(chǎng)視頻處理電路:熱釋電攝像管的工作過(guò)程分為熱圖像的寫(xiě)入和視頻信號(hào)的讀出兩個(gè)過(guò)程。由于熱釋電靶面上的電荷是靜電荷,如果靶溫不變,靶面電荷被掃描電子束著靶中和后,就不能再產(chǎn)生新的電荷密度,這樣就要求對(duì)輸入的輻射進(jìn)行調(diào)制,使輸入輻射必須是變化量。
一般來(lái)說(shuō),調(diào)制的方式有兩種:一種是平移式(攝像時(shí)攝像機(jī)相對(duì)被攝物體作平移運(yùn)動(dòng)或原地轉(zhuǎn)動(dòng));一種是斬波式(在攝像管前方安裝機(jī)械調(diào)制器,該調(diào)制器周期性地截止、打開(kāi)輸入輻射)。斬波調(diào)制式的熱像和視場(chǎng)是穩(wěn)定的,但由于斬波器的打開(kāi)和關(guān)閉產(chǎn)生的圖像信號(hào)極性相反,所以需要設(shè)計(jì)斬波鎖相控制電路,同時(shí)需設(shè)計(jì)正、負(fù)場(chǎng)視頻處理電路。
熱釋電探測(cè)器紅外成像的工作過(guò)程(原理框圖)如下圖:
熱釋電探測(cè)器紅外成像的技術(shù)參數(shù):熱釋電探測(cè)器紅外成像的主要性能參數(shù)有分辨率、靈敏度、響應(yīng)光譜、惰性等。分辨率是電視圖像的一個(gè)重要指標(biāo),熱傳導(dǎo)會(huì)使電視圖像的分辨率降低,在斬波模式中,將熱擴(kuò)散的有效的減少到斬波時(shí)間(即斬波周期)。對(duì)于一個(gè)斬波頻率為30Hz的TGS材料,對(duì)應(yīng)一個(gè)1英寸攝像管300線的分辨率。靈敏度的定義為S=I/AE,I為信號(hào)電流,A為靶面掃描面積,E為靶面上的照度。光譜響應(yīng)是指響應(yīng)率與入射光波長(zhǎng)的關(guān)系,熱釋電成像的光譜響應(yīng)由靶面材料、窗口材料、鏡頭的透射光譜特性來(lái)確定。熱釋電探測(cè)器光敏感層上的照度突然改變時(shí),信號(hào)的電流并不能立即跟上這個(gè)變化,而是有一定的時(shí)間滯后(包括電滯后和熱滯后),這種現(xiàn)象稱(chēng)之為惰性。
以上幾個(gè)方面說(shuō)明,無(wú)論是探測(cè)器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝還是電路設(shè)計(jì)思路都要充分考慮影響上述技術(shù)參數(shù)的因素。