点温仪与热成像技术性能全对比收藏

　　红外热像仪适用于全世界所有企业的非接触式测温项目点温仪是工业应用中另一款广泛使用的非接触式测温工具，其工作原理与热像仪相同：通过检测红外辐射，然后将其转化为温度读数然而，与点温仪相比，红外热像仪具有以下几大优势：。

　　● 点温仪只显示数字，红外热像仪可生成图像　　● 点温仪只可读取单个点的温度，红外热像仪显示热图像中所有像素点的温度读数　　● 由于配备有先进的光学镜头，红外热像仪能在更远距离处检测温度，有助于检查大面积区域。

　　点温仪通常又称为点温枪或红外测温仪因其工作原理与红外测温仪相同，所以，可认为是只有一个像素点的红外热像仪此工具可以完成多项任务，但由于只能测量单个点的温度，操作人员会错失很多关键信息，无法注意某些即将发生故障，且亟需修理的高温关键组件。

　　同时使用成千上万个点温仪　　类似点温仪，红外热像仪同样能提供非接触式温度读数不同之处在于，热像仪一次能同时显示成千上万个温度读数，每个像素点对应一个温度读数　　一部红外热像仪相当于成千上万台点温仪　　FLIR E40sc红外热像仪分辨率为160 x 120像素，一次能读取19200个温度读数，FLIR T1050sc，作为工业研发/科学应用的一款高端热像仪，其分辨率为1024 x 768，一次性可获得786,432个温度读数。

　　既省时又能探测热量　　热像仪不仅能测量成千上万个点的温度，而且能将温度读数转化为热图像生成的热图像可全面反映待检设备的整体状况，操作人员可立即发现点温仪不易发现的细微热点　　此外，热像仪还能节省大量时间，毕竟使用点温仪测量安装有大批组件的大面积区域费时又费力，因为需要单独扫描每个部件。

　　热像仪可用于检查印刷线路板的散热问题，完成质检或检查汽车行业的热效应，或者在实验室进行失误分析。‍

　　为使用点温仪精确测量物体的温度，目标物体需要完全覆盖光斑点这限制了精确测温的距离　　与点温仪相比，红外热像仪的另一优势在于：能够在更远距离处精确测量物体的温度能够测量给定尺寸目标的距离称之为“距离系数比”(D:S)或“光斑比”(SSR)。

但是这一比值来自何处，又代表何种含义?　　点温仪的光斑尺寸是指设备能够精确测量物体的最小区域这表示待测温的物体(又称“目标”)需要覆盖整个光斑点目标发射的红外辐射通过点温仪的光学镜头，投射到探测器上如果目标小于光斑点，探测器可能会检测到目标物体周围的辐射。

此时，点温仪读取的不单是目标的温度，而是目标与其周围环境的综合温度　　根据光学镜头的属性，点温仪离测量目标越远，光斑点会越大同理，目标越小，为了精确测量其温度，点温仪应越靠近测量目标因此，注意光斑大小至关重要，确保测量点离目标足够近，以覆盖整个光斑，如果能再稍近一点，形成一定的安全边界，效果会更佳。

“光斑比”为任何给定的目标距离定义了光斑尺寸　　例如，如果点温仪的SSR为1:30，表示直径为1cm光斑的温度可在30cm距离处进行精确测量直径为4cm光斑的温度可在120cm处精确测量(1.2m)大多数点温仪的SSR介于1:5至1:50之间，换言之，大多数点温仪可于5-50cm处测量直径为1cm目标的温度。

　　红外热像仪与点温仪相似，其红外辐射被投射至探测器矩阵上，图像上的每个像素点对应一个温值热像仪生产商在描述其产品空间分辨率时，通常不会明确指出SSR值，而是使用空间分辨率(IFOV)IFOV是指热像仪探测器阵列单个像元的视场角。

　　理论上，IFOV直接确定了热像仪的光斑比由目标发射的红外辐射经过光学镜头，然后投射至探测器时，所投射的红外辐射至少应完全覆盖一个探测器的像元，其对应热图像的一个像素点因此，理论而言，覆盖热图像的一个像素点应足以确保正确的测温值。

IFOV通常以毫弧度表示(1弧度的千分之一)弧度表示弧长与半径之比1弧度在数学意义上表示圆弧长度等于圆的半径时形成的角度由于圆的周长C=2πr(r为半径)，1弧度等于圆周的1/(2π)，或近似57.296°，即1毫弧度0.057°。

　　使用热像仪测量某个目标的温度时，我们假定与目标的距离等于圆的半径，同时设想目标相当平整，由于单个探测器像元的视角较小，可以假定，角度的正切值近似等于其弧度值。‍

　　在理想情况下，投射目标至少应覆盖一个像素点为了确保精确读数，解释投射时的光色散，建议覆盖面积略大的区域　　在此公式中，光斑尺寸与目标尺寸的单位以厘米(cm)表示，IFOV以毫弧度(mrad)表示当距离为100cm，IFOV为1 mrad时，光斑尺寸为0.1 cm。

如果0.1 cm的光斑尺寸可在100cm处测得，那么1 cm的光斑尺寸可在1000cm处测得，表示:距离系数比为1:1000　　如果我们将上述计算代入公式，将SSR表示为1:X的形式，用1表示光斑尺寸，X代表距离，那么，关于X的公式如下：。

，式中IFOV以毫弧度(mrad)表示　　理想与实际光学镜头　　使用上述公式可计算IFOV为1.4 mrad的热像仪，理论SSR为1:714，因此，理论上可在7m距离处测量直径为1 cm的物体然而，如前所述，理论值并不代表真实情况，而且还未考虑现实中所使用的光学镜头并非完美。

将红外辐射投射至探测器的镜头会导致色散与其它光学反常现象，无法确保目标能精确投射到单个探测器像元上　　投射的红外辐射同样也有可能来自邻近的探测器像元换言之：目标周围的表面温度可能会影响温度读数　　如点温仪一样，目标不仅应完全覆盖光斑点，而且还应覆盖光斑点附近的安全边界，当使用红外探测器热像仪测量温度时，建议使用安全边界。

安全边界由测量视场角(MFOV)获得MFOV描述了热像仪的真实测量光斑尺寸，换言之，即：获取正确读数的最小测量区域　　MFOV通常由许多IFOV表示(单个像素点的视场角)红外探测器热像仪的常用惯例是：考虑到光学反常现象，目标至少需覆盖3倍IFOV的区域。

这表示：在一幅热图像中，目标不仅要覆盖一个像素点，而且还应覆盖其周围的像素点，在理想条件下，像素点应该足以完成测量需求　　使用本惯例时，确定光斑比的公式可考虑真实光学镜头的系数为更接近真实值，可以使用3 倍IFOV，而不是1倍 IFOV，其公式如下：。

，式中IFOV以毫弧度(mrad)表示　　基于这一公式，IFOV为1.4mrad的热像仪SSR为1:238，表示可在2.4m处测量直径为1 cm的物体由于存在安全边界，理论值可能趋于保守真实的SSR可能会更高，但是使用这些保守的SSR值，可确保温度读数的精度。

　　源自物体的红外能(A)经过光学镜头(B)聚焦，投射至红外探测器(C)上探测器将信息发送至传感器电子元件(D)上，用作图像处理电子元件将源自探测器的数据转化可以在取景器、标准视频显示器或LCD显示屏上读取的图像(E)。

　　点温仪的SSR值通常介于1:5至1:50之间大多数实惠型号的SSR值介于1:5至1:10之间，功能越先进，价格越高，SSR值最高可为1:40或甚至1:50注意：提到光学镜头时，点温仪与红外热像仪存在相同的问题。

在比较点温仪的技术规格时，必须清楚SSR值是指理论值，还是对镜头的补偿值　　在远距离处检测温度　　即便是考虑到了理想与实际光学镜头的系数，在测量距离上，热像仪与点温仪也存在相当大的差异当测量目标为1 cm时，大多数点温仪的距离为10-50 cm，很难再高于这一范围。

　　特写与显微镜头可拍摄详细的图像细节，便于测量微小的热点对于点温仪而言，这是极端困难的最上端的图像采用4倍特写镜头拍摄，底端的图像采用15μm镜头拍摄　　对于同样尺寸的目标，热像仪可在数米远的距离精确测量其目标。

即便IFOV为2.72 mrad的FLIR E40红外热像仪仍能在120cm处的距离测量测量尺寸为1 cm的温度点FLIR T1050sc作为FLIR的一款高端工业应用红外热像仪，采用标准的28°镜头，可在7m距离处测量同样尺寸大小的目标。

　　使用标准镜头可对这些值进行计算许多高级热像仪均配有可更换镜头当使用不同的镜头时，IFOV也会随之改变，反过来会影响光斑比对于FLIR T1050sc红外热像仪，FLIR不仅提供28°标准镜头，还提供12°远焦镜头。

配备专门为远距离观察设计的镜头后，其光斑比会更大若安装12°的远焦镜头，FLIR T1050sc红外热像仪的IFOV为0.20毫弧度，利用这一镜头，同一台热像仪可在17m距离处精确测量相同大小尺寸的目标。

　　判断是否需要进一步靠近目标　　以SSR值来看，红外热像仪的性能明显高于点温仪，但是SSR值仅指能够精确测量温度的距离在实际检测中，热点并非需要精确的温度读数在热图像中，即便目标只覆盖一个像素点时，热点仍旧清晰可辨。

温度读数可能并非完美，但能用于检测到热点，操作人员可进一步靠近目标，确保目标在热图像中能覆盖更多的像素点，保证温度读数准确无误　　在测量微小目标时，点温仪也面临着巨大挑战这项功能在电子元件检测中变得日趋重要。

由于设备的处理速度持续加快，而且需要安装在更小体积的空间内，寻找散热和识别热点的方法是一项非常实际的问题点温仪能有效检测和测量温度，但是其光斑尺寸太大然而，配备有特写镜头的热像仪每像素光斑尺寸的焦距可调低至5μm，便于工程师和技术员对细微的目标进行测量。

　　消除猜测、眼见为实　　点温仪只能显示一个读数，且读数可能并不精确，容易让人产生猜测红外热像仪能精确显示热量，不仅能够实现温度测量，而且还能显示温度分布的瞬态图像可见光信息与精确温度测量的完美结合有助于快速、准确发现故障点。

即刻升级为FLIR Systems的红外热像仪，以更快速、更便捷的方式发现问题，以消除各种因不确定性而产生的猜测

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