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閱讀：32發(fā)布時(shí)間：2025-10-31
使用熱像儀對(duì)快速移動(dòng)的物體進(jìn)行測(cè)溫的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)成像模糊或者拖影。決定著紅外熱像儀對(duì)快速移動(dòng)的物體成像是否清晰或者有無(wú)拖影的是快照速度或“時(shí)間常數(shù)"?，F(xiàn)今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，而是探測(cè)器熱成像的時(shí)間是8-12ms。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。
成像模糊
時(shí)間常數(shù)與思維實(shí)驗(yàn)
以下的思維實(shí)驗(yàn)有助于方便理解紅外熱像儀的時(shí)間常數(shù)概念和其影響高速運(yùn)動(dòng)物體測(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℃——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(lèi)推，每經(jīng)過(guò)一個(gè)半躍階，就越接近100?C。
現(xiàn)在，假設(shè)整個(gè)躍階的溫度讀數(shù)介于8-12 ms。從圖表中可以看出，紅外熱像儀讀取的沸水溫度在60 ?C附近，存在40 ?C的誤差。熱像儀仍會(huì)精確報(bào)告像素點(diǎn)的溫度。問(wèn)題是，像素點(diǎn)本身沒(méi)有足夠的時(shí)間達(dá)到所測(cè)量場(chǎng)景的溫度值。它仍需要4倍多的時(shí)間常數(shù)才能達(dá)到穩(wěn)定的溫度。
因此對(duì)于高速移動(dòng)的物體，在測(cè)溫是就可能出現(xiàn)誤差形成熱像的拖影導(dǎo)致圖像模糊；如果要保證高速移動(dòng)物體的成像效果就要選用時(shí)間常數(shù)小一點(diǎn)的熱像儀進(jìn)行測(cè)量。
無(wú)拖影的熱成像效果
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