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El sistema óptico real no puede lograr una compensación de temperatura estricta, es decir, en un cierto rango de temperatura, la superficie de la imagen del sistema no puede ser consistente con el cambio del cilindro de la lente con una estructura compleja, lo que requiere una tolerancia de error para la compensación de temperatura.   En un sentido amplio, la imagen desenfocada provocada por la temperatura puede considerarse como una especie de aberración. De acuerdo con la ley de Rayleigh de aberración del sistema óptico, el error de compensación de temperatura debe controlarse en su máxima aberración de onda menor que 1/4 de longitud de onda.

1) Compensación de temperatura activa mecánica (electromecánica)   De la teoría básica de la óptica, sabemos que cuando se cambia la posición axial de una lente (o grupo de lentes) en el sistema óptico, la posición del plano focal del sistema cambiará en consecuencia. La compensación de temperatura activa utiliza este principio para reproducir el sistema. El método de enfoque y ajuste puede ser manual o eléctrico. La lente IR motorizada y la lente IR manual pueden entenderse como un tipo de lente atérmica de compensación mecánica / manual activa.   Para mejorar la sensibilidad del ajuste y mantener la estabilidad del eje óptico, este método de compensación de temperatura generalmente requiere un mecanismo de transmisión mecánica precisa. Al mismo tiempo, se debe investigar el recorrido requerido de la lente de compensación de temperatura y se debe seleccionar la lente más sensible afectada por la superficie de enfoque como elemento de compensación de temperatura.   La estructura de transmisión mecánica básica de este método de compensación es básicamente la misma que el mecanismo de enfoque del sistema óptico. El método es simple en principio y fácil de implementar, pero aumenta el peso del instrumento óptico y, al mismo tiempo, provoca fácilmente errores de puntería.   2) Compensación de temperatura pasiva mecánica (electromecánica)   El principio de compensación de temperatura pasiva mecánica (electromecánica) es básicamente el mismo que el de compensación de temperatura activa, excepto que la forma de cambiar el grupo de lentes ha cambiado. Utiliza ciertos materiales o mecanismos con funciones especiales para realizar el ajuste automático.

En el proceso de diseño atérmico del sistema óptico infrarrojo, se debe prestar atención a las siguientes cuestiones. (1) Con el cambio de temperatura, la relación de compensación de aberración original se destruye y la mejor posición de enfoque del sistema puede cambiar de forma no lineal con el cambio de temperatura.   (2) Para el sistema de reflexión, si el material del espejo es el mismo que el material del cilindro de la lente (o el material tiene el mismo coeficiente de expansión térmica), cuando la temperatura cambia, el sistema solo se acercará o alejará para hasta cierto punto, y la temperatura afectará el rendimiento del sistema. No es grande, en principio, no se requiere un diseño de disipación de calor.   (3) Dado que el cilindro mecánico de la lente para instalar la lente es complejo en la mayoría de los casos, la forma de expansión (o contracción) del cilindro de la lente con diferentes estructuras no es necesariamente la misma cuando cambia la temperatura. Con base en la ecuación de calentamiento, se realiza un análisis específico de acuerdo con los problemas específicos de las diferentes estructuras del cilindro de la lente para garantizar un buen efecto de disipación de calor.

Los sistemas ópticos infrarrojos a menudo funcionan en entornos con un rango de temperatura relativamente grande. El coeficiente de expansión térmica de los materiales ópticos y mecánicos y el cambio en el índice de refracción de los materiales ópticos con la temperatura afectarán seriamente el rendimiento del sistema óptico.   En comparación con los materiales ópticos en la banda de luz visible, el índice de refracción de la mayoría de los materiales ópticos infrarrojos cambia con el gradiente de temperatura dn / dt relativamente grande, por lo que el efecto térmico del sistema óptico infrarrojo es más obvio.   Para obtener una calidad de imagen satisfactoria, podemos utilizar métodos mecánicos (electromecánicos) o métodos ópticos para lograr la atermalización del sistema. Por ejemplo, utilice un servo sistema manual o de circuito cerrado para ajustar la distancia entre las partes ópticas para realizar el reenfoque del sistema en el nuevo entorno de temperatura. O seleccionando materiales ópticos apropiados y distribuyendo racionalmente la potencia óptica de cada componente óptico para lograr la atermalización óptica.   Cuando el cambio de temperatura ambiente afecta el rendimiento de todo el sistema de infrarrojos, se requiere un diseño atérmico. En este sentido, el equipo de Quanhom ha acumulado una gran experiencia. Si necesita una lente térmica, el equipo de Quanhom será un conocimiento profesional y una actitud entusiasta para servirle.

El punto de partida básico de la tecnología de atermalización óptica es utilizar las características de temperatura de diferentes materiales ópticos, como el coeficiente de expansión lineal, el gradiente de temperatura del índice de refracción, etc.   Al tiempo que cumple con los requisitos de calidad de imagen del sistema, selecciona los materiales de manera adecuada y distribuye razonablemente la potencia óptica de cada lente. De modo que la cantidad de desenfoque de todo el sistema óptico en sí es consistente con la expansión térmica del cilindro de la lente, y el diseño de atermalización óptica pertenece a la compensación pasiva de temperatura.   Para obtener un sistema óptico que no solo elimine la aberración cromática, sino que también elimine la aberración cromática, se deben cumplir las siguientes tres condiciones: potencia óptica, aberración acromática y disipación de calor. El sistema óptico debe aportar al menos tres potencias ópticas para lograr la eliminación simultánea de aberraciones térmicas y cromáticas.   Se presta especial atención al hecho de que el sistema óptico aporta al menos tres potencias ópticas. No significa que el sistema óptico necesite al menos tres lentes. Por ejemplo, se puede utilizar una superficie difractiva en el sistema para aportar potencia óptica, reduciendo así el número de lentes.   En el diseño óptico atérmico, el equipo de Quanhom ha acumulado una gran experiencia en diseño, podemos personalizarlo de acuerdo con la demanda del cliente.

La radiación total emitida por el objetivo en las bandas de infrarrojos de onda media e infrarroja de onda larga se puede obtener integrando la fórmula de Planck. A diferentes temperaturas del objetivo, la radiación infrarroja total en las bandas de onda media y onda larga se muestra en la figura de la izquierda a continuación; la relación entre la radiación infrarroja total de los dos y el cambio de temperatura objetivo se muestra a la derecha. Se puede ver en la figura que cuando la temperatura del objetivo es inferior a 575 K, la radiación infrarroja de onda larga es más fuerte que la radiación infrarroja de onda media, especialmente cuando la temperatura es de alrededor de 300 K, la energía de radiación de onda larga es casi 20 veces mayor que la radiación de onda media

La respuesta no es necesariamente. Se puede entender que la resolución del ojo humano es limitada, las micropantallas de resolución demasiado alta como UHD no pueden mejorar mucho el efecto y el píxel de 4 μm casi coincide con el ojo humano. Quanhom GE25 admite un tamaño de pantalla de 0,61 pulgadas y un tamaño de píxel de 4 μm. En general, una resolución SVGA de 800x600 es suficiente.

La distancia focal determina el campo de visión (FOV) de la cámara termográfica. Cuanto mayor sea la distancia focal, menor será el campo de visión, lo que se traduce en más píxeles en un objetivo en un rango fijo (es decir, el ángulo del objetivo dividido por el ángulo IFOV).

Un buen método de asistente para monitorear objetivos en imágenes térmicas mediante lentes de zoom IR con núcleos de imágenes térmicas, especialmente para vigilancia a larga distancia y seguridad nacional