基于非制冷红外焦平面阵列的全天空红外测云系统 被引量：33

1

作者 孙学金 高太长 +2 位作者 翟东力 赵世军 练进根 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期761-764,共4页

云的地面观测是对本地天气进行实时监测的重要工作。目前,主要采用人工目测方法进行云的地面观测,无法准确提供夜间云的资料。为了实现云的全天空昼夜自动监测,采用非制冷红外焦平面阵列(UIRFPA)和扫描的方式,通过拼图、定标、大气修正... 云的地面观测是对本地天气进行实时监测的重要工作。目前,主要采用人工目测方法进行云的地面观测,无法准确提供夜间云的资料。为了实现云的全天空昼夜自动监测,采用非制冷红外焦平面阵列(UIRFPA)和扫描的方式,通过拼图、定标、大气修正、云识别等数据处理,研制成功了全天空红外测云系统。该系统由光学测量单元、扫描单元、环境参数测量单元、采集与控制单元和数据处理单元组成。初步的观测试验表明,该系统所给出的全天空云分布图像以及云量、云族与实际天空状况一致,考虑探测器工作温度效应的非制冷红外焦平面阵列定标模型,可满足全天空云监测的辐射定量测量要求,定标处理以及云识别算法可行。 展开更多

关键词 云 红外遥感 非制冷红外焦平面阵列

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低噪声非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 被引量：15

2

作者 张沛 祝红彬 +1 位作者 吕坚 蒋亚东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期806-810,共5页

针对非制冷红外焦平面驱动电路在噪声和可靠性方面的高要求,分析了降低直流偏置电压噪声以降低红外焦平面阵列噪声的可行性,提出了一种新型低噪声的非制冷红外焦平面驱动电路。该驱动电路采用ADI公司的AD8606系列高精度低噪声运算放大... 针对非制冷红外焦平面驱动电路在噪声和可靠性方面的高要求,分析了降低直流偏置电压噪声以降低红外焦平面阵列噪声的可行性,提出了一种新型低噪声的非制冷红外焦平面驱动电路。该驱动电路采用ADI公司的AD8606系列高精度低噪声运算放大器构成一个直流缓冲器,其具有强大的直流驱动能力和低噪声性能,实现了直流偏置电路。采用Altera公司的CycloneⅡ系列可编程逻辑器件,设计红外焦平面的时序驱动电路。测试结果表明:焦平面探测器均方根噪声降低至397.83μV,为后续非制冷红外热像仪的研制奠定了基础。 展开更多

关键词 低噪声 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 可编程逻辑器件

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热释电非制冷红外焦平面现状及发展趋势 被引量：9

3

作者 陈实 张海波 +2 位作者 姜胜林 曾亦可 刘梅冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期419-423,436,共6页

一维和二维阵列的热释电非制冷红外焦平面非常适合应用于热成像。混合式的BST铁电探测器降低了成本,市场潜力巨大。分析了热释电非制冷红外焦平面阵列探测技术的优势,介绍了热释电非制冷红外探测器工作原理及热释电非制冷红外焦平面阵... 一维和二维阵列的热释电非制冷红外焦平面非常适合应用于热成像。混合式的BST铁电探测器降低了成本,市场潜力巨大。分析了热释电非制冷红外焦平面阵列探测技术的优势,介绍了热释电非制冷红外探测器工作原理及热释电非制冷红外焦平面阵列对探测材料的要求,指出了混合式及单片式热释电非制冷红外焦平面阵列发展趋势。制备高一致性和高性能的大阵列的探测元是发展非制冷红外焦平面的关键,针对我国在热释电非制冷红外焦平面阵列研究方面存在的问题,提出了下一步研究的方向及重点。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 热释电性 发展趋势

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基于ADN8830的非制冷红外焦平面温度控制电路设计 被引量：12

4

作者 郑兴 蒋亚东 +3 位作者 罗凤武 陈厚来 王利颖 梁萍 《现代电子技术》 2009年第24期154-156,共3页

这里利用AD公司的热电制冷控制器ADN8830设计出高性能、高稳定性的TEC控制电路。该电路通过简单的电容、电阻构成的外部PID(比例积分微分)补偿网络,能够使探测器温度在10 s内稳定在最佳工作点,温度控制精度可达0.01℃。实验结果表明该... 这里利用AD公司的热电制冷控制器ADN8830设计出高性能、高稳定性的TEC控制电路。该电路通过简单的电容、电阻构成的外部PID(比例积分微分)补偿网络,能够使探测器温度在10 s内稳定在最佳工作点,温度控制精度可达0.01℃。实验结果表明该方案具有效率高、功耗低、体积小等优点,是一种较好的温控设计方案。 展开更多

关键词 ADN8830 温度控制 TEC PID 非制冷红外焦平面阵列

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铁电型非制冷红外焦平面探测器的调制器设计 被引量：6

5

作者 吴新社 范乃华 +2 位作者 李龙 徐世春 蔡毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期333-336,共4页

从铁电型非制冷红外焦平面探测器逐行读出的工作机理和阿基米德螺旋线的定义出发,导出了多调制周期调制器叶片形状的设计公式,给出了调制器与探测器位置关系的设计实例,解决了调制器设计的核心问题。

关键词 调制器 阿基米德螺旋线 推扫 铁电型非制冷红外焦平面探测器

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混成式热释电非制冷红外焦平面探测器研究 被引量：3

6

作者 杨瑞宇 杨培志 +2 位作者 刘黎明 金惠松 太云见 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期591-593,共3页

热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探... 热释电非制冷红外焦平面探测器在军民领域具有广阔的应用前景。为了实现探测器的国内工程化研制,采用混成式技术,成功研制了基于锆钛酸铅(PZT)铁电陶瓷材料,像元尺寸为35μm×35μm,列阵规模为320×240元的非制冷红外焦平面探测器。通过自主设计,研发的非制冷焦平面测试平台,得到了此器件的基本性能参数平均电压响应率1.1×105V/W,平均探测率5.6×107cm·Hz1/2·W-1,并实现了该探测器热成像。结合实际的研究工作,较为系统地介绍和讨论了热释电非制冷红外焦平面研制过程中各项关键技术。在器件光电响应测试数据分析的基础上,进一步提出下一阶段研究工作的重点和器件性能优化的方向。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面探测器 热释电 混成式 光电测试 成像演示 320×240

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基于LabVIEW的非制冷红外焦平面阵列采集系统的设计 被引量：5

7

作者 邢彦敏 吕坚 +4 位作者 周云 蒋亚东 唐亮 叶川 张鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期541-545,共5页

论述了非制冷红外焦平面阵列数据采集系统的重要性,并简要分析了现阶段采集系统的缺点,在此基础上使用NI高速数字I/O卡,将其与信号处理电路、虚拟仪器结合起来,运用图形化编程软件NI Labview2009编制上位机程序,并通过外部接口调用CLN... 论述了非制冷红外焦平面阵列数据采集系统的重要性,并简要分析了现阶段采集系统的缺点,在此基础上使用NI高速数字I/O卡,将其与信号处理电路、虚拟仪器结合起来,运用图形化编程软件NI Labview2009编制上位机程序,并通过外部接口调用CLN节点以及MATLAB script节点,完成对芯片噪声性能的测试以及实时校正成像。实验表明:系统具有良好的稳定性,使用方便,人机交互界面友好,为非制冷红外焦平面阵列的测试以及实时成像系统的开发提供了一个新的思路。 展开更多

关键词 LABVIEW 非制冷红外焦平面 数据采集 噪声测试 实时校正成像

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基于三维噪声模型的非制冷红外焦平面读出电路的分析 被引量：4

8

作者 张宁 吴和然 +2 位作者 周云 蒋宁 蒋亚东 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期336-339,共4页

基于3D噪声模型对非制冷红外读出电路噪声产生的原因进行分析,重点阐述了三维噪声的理论框架与分析方法,分析各噪声因子的含义以及产生原因,并给出计算方法,对读出电路各种噪声分量的产生进行了深入的分析。并基于此模型对阵列大小为320... 基于3D噪声模型对非制冷红外读出电路噪声产生的原因进行分析,重点阐述了三维噪声的理论框架与分析方法,分析各噪声因子的含义以及产生原因,并给出计算方法,对读出电路各种噪声分量的产生进行了深入的分析。并基于此模型对阵列大小为320×240非制冷红外焦平面阵列进行分析,计算出各噪声因子的大小,得出了噪声产生的主要原因,为焦平面阵列性能的提高与评估提供了理论依据。 展开更多

关键词 三维噪声 时间噪声 空间噪声 非制冷红外焦平面

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非制冷红外焦平面阵列BST铁电薄膜的制备及性能研究 被引量：3

9

作者 刘梅冬 刘少波 +1 位作者 曾亦可 李楚容 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期222-225,共4页

采用改进的溶胶 凝胶方法 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si基片上成功地制备出不同组分 ,具有钙钛矿型结构的BST铁电薄膜。BST5、BST10和BST15铁电薄膜的介电系数εr 分别为 375、4 0 0和4 2 5,介电损耗tgδ分别为 0 .0 4 1、0 .0 2 4和 0 .0 10 ,... 采用改进的溶胶 凝胶方法 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si基片上成功地制备出不同组分 ,具有钙钛矿型结构的BST铁电薄膜。BST5、BST10和BST15铁电薄膜的介电系数εr 分别为 375、4 0 0和4 2 5,介电损耗tgδ分别为 0 .0 4 1、0 .0 2 4和 0 .0 10 ,剩余极化强度Pr 分别为 2 μc/cm2 、2 .5μc/cm2 和1.7μc/cm2 ,矫顽场Ec 分别为 4 0kV/cm、50kV/cm和 35kV/cm ,是制备非制冷红外焦平面阵列的优选材料。 展开更多

关键词 BST铁电薄膜 非制冷红外焦平面阵列 介电特性 铁电特性 溶胶-凝胶

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384×288非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 被引量：3

10

作者 谭钦红 任其干 +1 位作者 吴传玺 万志卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期315-319,324,共6页

在分析了法国ULIS公司的384×288元的长波红外非制冷微测辐射热计UL03191结构、性能及工作参数的基础上,针对该探测器数字与模拟两种输出模式设计了基于CPLD驱动电路。通过使用所设计电路采集黑体辐射的光信号转换成12位灰度图像来... 在分析了法国ULIS公司的384×288元的长波红外非制冷微测辐射热计UL03191结构、性能及工作参数的基础上,针对该探测器数字与模拟两种输出模式设计了基于CPLD驱动电路。通过使用所设计电路采集黑体辐射的光信号转换成12位灰度图像来测试电路工作性能、成像质量和噪声特点,比较两种模式的测试结果,得出采用数字输出模式设计的电路具有体积小、功耗低及成像噪声小等特点。同时,设计了基于ADN8830单芯片热电制冷器控制器的温度控制系统,该系统设置电压由CPLD控制,可实现焦平面阵列根据环境温度变化采用不同工作温度点工作,从而较好的改善探测器工作性能和成像质量,降低探测器功耗。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 热电制冷器 偏置电压

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非制冷红外焦平面非均匀性测试技术研究 被引量：2

11

作者 钱芸生 张俊举 +2 位作者 孙恋君 邢素霞 常本康 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期129-132,共4页

非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素.研制了非制冷红外焦平面的非均匀性测试系统,系统由黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和测试软件等构成,利用该系统可... 非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素.研制了非制冷红外焦平面的非均匀性测试系统,系统由黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和测试软件等构成,利用该系统可以将微测辐射热计非制冷红外焦平面各像元的输出信号数字化后传输给计算机,实现对焦平面的非均匀性测试和盲元统计,并给出了实验结果. 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面 微测辐射热计 非均匀性 测试

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非制冷红外焦平面阵列器件的热时间常数测试方法 被引量：4

12

作者 刘子骥 赵晟晨 +3 位作者 赵征庭 李聿达 郑兴 张磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期100-107,共8页

热时间常数是基于微测辐射热计的非制冷红外探测器的关键指标参数,它与探测器的最高有效帧频直接相关,因此准确测量热时间常数对于器件设计和应用都有举足轻重的意义。但目前无论是探测器热时间常数的标称值还是基于单元的热时间常数现... 热时间常数是基于微测辐射热计的非制冷红外探测器的关键指标参数,它与探测器的最高有效帧频直接相关,因此准确测量热时间常数对于器件设计和应用都有举足轻重的意义。但目前无论是探测器热时间常数的标称值还是基于单元的热时间常数现有方法的测试值,都无法建立与探测器的频率响应特性的直接定量函数关系,以确定探测器工作的最小帧间时间间隔。直接基于阵列器件测量热时间常数的方法,借助低于1/2帧频的斩波调制,通过变频时域采集,快速傅里叶变换(FFT)等常规测试手段,提取有效的电压响应信号,拟合频响曲线,能快速有效地提取热时间常数。通过实测分析,该测量方法具有准确度高、抗干扰能力强、稳定性高、测试用时短的特点,且均采用通用的测试仪器,无需单独制作测试样品,具有较高的推广价值。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面探测器 热时间常数 快速傅里叶变换 微测辐射热计 斩波器

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非制冷红外焦平面阵列器件驱动电路的研究 被引量：4

13

作者 秦文罡 让星 高爱华 《红外》 CAS 2008年第6期1-4,共4页

分析了电路噪声、电压波动和温度变化等对红外焦平面阵列探测器的工作状态和器件成像品质的影响,论述了设计驱动电路的必要性。在此基础上,设计了非制冷红外焦平面阵列器件的驱动电路,该电路由三个功能模块构成,分别是直流偏置电压电路... 分析了电路噪声、电压波动和温度变化等对红外焦平面阵列探测器的工作状态和器件成像品质的影响,论述了设计驱动电路的必要性。在此基础上,设计了非制冷红外焦平面阵列器件的驱动电路,该电路由三个功能模块构成,分别是直流偏置电压电路、单芯片焦平面温度控制电路和基于现场可编程门阵列器件的时序逻辑驱动电路。实验表明,该驱动电路的控温精度优于0.05℃,直流偏压电源精度高,噪声低,时序驱动合理。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 现场可编程门阵列 热电致冷器

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320×240非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 被引量：5

14

作者 曾祥鸿 刘慧 《现代电子技术》 2005年第20期40-41,46,共3页

在介绍了320×240非制冷红外焦平面阵列工作原理的基础上,详细分析了非制冷红外焦平面阵列驱动电路的组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压与控制信号驱动电路、焦平面工作温度检测及控制电路的设计等关键技术。提出了... 在介绍了320×240非制冷红外焦平面阵列工作原理的基础上,详细分析了非制冷红外焦平面阵列驱动电路的组成原理、设计方法,重点是偏置电压电路、脉冲电压与控制信号驱动电路、焦平面工作温度检测及控制电路的设计等关键技术。提出了一种自适应工作点的驱动电路设计方法,并对主要驱动信号进行了仿真,给出了主要原理框图。试验结果表明:该电路达到了理想的效果,适用于宽的工作温度,具有体积小、实用性好、可靠性高等特点。 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 驱动电路 CPLD 偏置电压电路

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非制冷红外焦平面阵列进展 被引量：4

15

作者 何伟 焦斌斌 +3 位作者 薛惠琼 欧毅 陈大鹏 叶甜春 《电子工业专用设备》 2008年第5期18-23,39,共7页

非制冷红外成像技术已广泛应用于军事和民用领域,一直是人们关注的焦点之一,其核心部件是非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:Infrared Focal Plane Array)。综述了几种具有代表性的非制冷IRFPA的探测原理、发展历史和现状。它们是:热敏电阻型... 非制冷红外成像技术已广泛应用于军事和民用领域,一直是人们关注的焦点之一,其核心部件是非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:Infrared Focal Plane Array)。综述了几种具有代表性的非制冷IRFPA的探测原理、发展历史和现状。它们是:热敏电阻型、热释电型、热电堆型、二极管型、热-电容型非制冷IRFPA和应用光力学效应的非制冷IRFPA、基于法布里-珀罗微腔阵列的非制冷IRFPA。 展开更多

关键词 投非制冷红外成像技术 非制冷红外焦平面阵列 热敏电阻 热释电 热电堆 热-电容 光力学 法布里-珀罗微腔阵列

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铁电型非制冷红外焦平面探测器的斩波器设计

16

作者 吴新社 蔡毅 +1 位作者 范乃华 李龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z5期237-,共1页

从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷... 从铁电型非制冷红外焦平面探测器的工作要求和阿基米德螺旋线的定义出发,通过分析阿基米德螺旋线的物理意义,导出了确定多调制周期斩波器叶片形状的设计公式,给出了斩波器与探测器的大致位置关系,解决了斩波器设计的核心问题,对非制冷红外成像技术尤其是微扫描技术的发展具有重要意义。 展开更多

关键词 斩波器设计 阿基米德螺旋线 铁电型非制冷红外焦平面探测器

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基于I^2C的新型非制冷红外焦平面温度控制系统

17

作者 邢彦敏 王婷婷 +1 位作者 吕坚 蒋亚东 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期353-355,370,共4页

论述了非制冷红外焦平面阵列温度控制的重要性,并且简要提出温度控制原理,在此基础上提出使用MAX1978对TEC进行闭环自动控制的方案,并使用DAC芯片AD5665R作为温度参考电压输入芯片,使用I2C协议完成精确定点温度控制,实现了将非制冷红外... 论述了非制冷红外焦平面阵列温度控制的重要性,并且简要提出温度控制原理,在此基础上提出使用MAX1978对TEC进行闭环自动控制的方案,并使用DAC芯片AD5665R作为温度参考电压输入芯片,使用I2C协议完成精确定点温度控制,实现了将非制冷红外焦平面阵列在不同的环境下稳定工作的要求。经测试验证系统温度的波动范围能够有效控制在±0.005℃,从而为提高焦平面阵列温度稳定性使非制冷性红外探测器适应不同的温度环境提供了一种实用方法。 展开更多

关键词 定点温度控制 PID补偿 MAX1978 I2C 非制冷红外焦平面

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非制冷红外焦平面阵列的定标试验研究

18

作者 孙学金 刘剑 +3 位作者 赵世军 练进根 陈新甫 孙晓钢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期127-,共1页

为将非制冷红外焦平面阵列(UFPA)应用于地基云红外被动遥感系统,就非制冷红外焦平面阵列的响应特性进行了试验研究.在定标模型理论分析的基础上,提出了一种考虑探测器工作温度效应的适合于非制冷红外焦平面阵列的辐射定标模型,设计了基... 为将非制冷红外焦平面阵列(UFPA)应用于地基云红外被动遥感系统,就非制冷红外焦平面阵列的响应特性进行了试验研究.在定标模型理论分析的基础上,提出了一种考虑探测器工作温度效应的适合于非制冷红外焦平面阵列的辐射定标模型,设计了基于标准辐射源的定标方法.试验结果表明,非制冷红外焦平面阵列响应动态范围大、线性度好,探测器工作温度效应可作线性化处理,辐射定标模型反演标准偏差为0.72 w.m-2.sr-1. 展开更多

关键词 非制冷红外焦平面阵列 定标 温度效应

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320×240混合式非制冷红外焦平面探测器芯片工艺研究 被引量：3

19

作者 许娅明 任华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页

热释电非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从热释电非制冷焦平面探测器的晶片制备、红外吸收结构设计、倒装互连等关键工艺的研究进行了阐述,其研究试验最终实现了320... 热释电非制冷红外探测器具有成本低廉、无需制冷等优异特点,在红外探测和红外成像领域占有极其重要的地位。从热释电非制冷焦平面探测器的晶片制备、红外吸收结构设计、倒装互连等关键工艺的研究进行了阐述,其研究试验最终实现了320×240的成像演示。 展开更多

关键词 混合式 热释电 非制冷红外焦平面 工艺流程

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非制冷红外焦平面阵列成像系统图像处理软件设计 被引量：2

20

作者 任阳阳 邵晓鹏 《电子科技》 2009年第5期1-3,共3页

对自主开发设计的一款非制冷红外焦平面阵列(IRFPA:Infrared Focal Plane Array)成像系统进行了简要介绍。并从应用出发,对其红外图像特性进行了分析,针对性地开发了图像处理软件。结果显示该系统能较好地采集红外图像,并进行处理。

关键词 物理电子学 非制冷红外焦平面阵列 图像处理 非均匀校正

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