国产低成本红外探测器及其热像仪技术进展
2013-02-16 16:18:52   来源：微迷   评论：0   点击：

热像仪探测物体本身发出的远红外线，对景物的温度分布进行成像，在夜视和非接触测温领域具有广泛的用途，其核心是基于MEMS技术的红外探测器。目前国内的热像仪厂商多从国外进口探测器，价格昂贵，极大限制了热像仪应用的普及。

国际上主流的非制冷探测器采用电读出技术，MEMS结构吸收入射红外线后温度升高，导致探测器电性能的变化。其中使用最广泛的是电阻式探测器，利用材料随温度变化产生的微弱电阻变化来读出红外信号。制作过程是首先在晶片上制造专门设计的集成电路作为高精度电子信号读出，然后在同一个晶片上制作MEMS结构的红外传感器阵列，最后进行真空封装。高难度非传统的生产工艺使得红外探测器成本居高不下。

巨哥电子成功开发出双层材料MEMS结构的光读出红外探测器，这种探测器的工作原理是：当探测器单元吸收入射红外辐射产生温升时，由于组成微悬臂梁的双材料热膨胀系数不同，梁会产生弯曲变形或离面位移；每个像素的温升不同，产生的转角变化或离面位移也就不同，再利用光学检测系统读出这些转角变化或离面位移，并把这些信号转化为相应辐射源的热图像。此时，红外探测器只是一个信号转换器，不需在上面集成读出电路，因而制作简单。其信号读出是通过传统CMOS芯片，其CMOS芯片和后端的信号读出和处理已非常成熟，不需要专门设计。由于光读出红外探测器不需要任何电的引脚，真空封装的成本大大降低。

目前巨哥电子已推出使用160*120和80*60光读出探测器的在线式及手持式红外热像仪系列，以其优异的性价比成为热像仪发展过程中的里程碑产品，使得热像仪进入此前从未涉及的诸多新兴市场。 下图为巨哥电子采用光读出技术的红外热像仪所拍摄的红外热图。图像上人脸和衣服层次、太阳能电池片缺陷、电路板上各元器件温度分布均清晰分辨。