硒化鉛紅外探測器校準方法與流程
2023-05-18 19:25:21 4
本發明涉及探測器領域，具體而言，涉及硒化鉛紅外探測器校準方法。
背景技術：
紅外探測器是對火焰中波長較長的紅外光輻射敏感的探測器，用於檢測火焰或火災的存在並可做出相應。由於分析輸入的紅外線的光譜特性、時間屬性和空間屬性，紅外探測器硬體需要有一個以上紅外線傳感器。但是，紅外傳感器的均勻性問題一直是該技術應用領域內的一個難題，尤其是對於硒化鉛紅外傳感器。
商業紅硒化鉛外探測器需要多個均勻性高的硒化鉛紅外傳感器，以便能夠對於生產製造的硒化鉛紅外探測器使用相同的算法。但是，實際情況製造相同的性能的硒化鉛紅外傳感器的產量是非常低的，則硒化鉛紅外傳感器會具有非均勻性。所以，在使用硒化鉛紅外探測器之前，需要對硒化鉛探測器進行校正。應針對此問題，該行業目前的解決方案是參數值分類,然後儘可能選擇性能接近的硒化鉛探測器，但是參數值分類的過程中會浪費大量的時間和金錢導致成本和材料增加。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供硒化鉛紅外探測器校準方法，以解決現階段對硒化鉛探測器進行校正過程中浪費大量的時間和金錢導致成本和材料增加的問題。
本發明提供了一種硒化鉛紅外探測器校準方法，其包括：
步驟1：使用高強光照射硒化鉛紅外探測器的焦平面，採集硒化鉛紅外傳感器的探測單元的飽和電阻Rs；
步驟2：將所述焦平面對準標準黑體，採集所述探測單元的黑暗電阻Rd；
步驟3：重複步驟1和步驟2，完成多次數據的採集，重複次數為8-10次；
步驟4：獲取探測單元的第一校正參數C，C為飽和電阻的平均值；
步驟5：獲取探測單元的第二校正參數A，A為所述黑暗電阻平均值和第一校正參數的差；
步驟6：使用光照強度為Sm的光照射所述焦平面，採集硒化鉛紅外傳感器的探測單元的電阻Rm；
步驟7：計算探測單元的第三校正參數B：
B＝-Log[(Rm–C)/A]/Sm；
步驟8：通過公式R＝A*Exp(-B*S)+C對探測單元的電阻R進行校正後為。
在一些實施例中，優選為，所述步驟2中將所述焦平面通過光學系統與標準黑體對準，黑體輻射均勻照射在所述焦平面上，並充滿硒化鉛紅外探測器的整個視場。將黑體輻射源的溫度控制在某一預設溫度定標點上。
還包括步驟9：根據所述步驟8中的校正結果得出校正後的圖像。
所述校正方法中採用的光源均為紅外光源。
本發明實施例提供的硒化鉛紅外探測器校準方法，與現有技術相比，先是通過多次採用高強光照射硒化鉛紅外探測器的焦平面，採集到硒化鉛紅外傳感器的探測單元的飽和電阻Rs，計算出其平均值記為第一校正參數C。然後，多次將焦平面對準標準黑體，每次都要採集探測單元的黑暗電阻Rd，通過計算其平均值得到第二校正參數A，A為黑暗電阻平均值和第一校正參數的差。再者，使用光照強度為Sm的光照射所述焦平面，採集硒化鉛紅外傳感器的探測單元的電阻Rm，並計算第三校正參數B，B＝-Log[(Rm–C)/A]/Sm。得到參數A、B、C之後，即可通過校正函數R＝A*Exp(-B*S)+C對需要校正的硒化鉛紅外探測器的探測單元進行校正。該方法通過上述步驟並藉助於上述校正模型對硒化鉛紅外探測器的非均勻性進行校正，可通過硒化鉛探測器的電阻計算出該探測器接收的光照強度，得知該探測器的性能，進而對該探測器不同傳感器的非均勻性進行校正，從而解決了現階段對硒化鉛探測器進行校正過程中浪費大量的時間和金錢導致成本和材料增加的問題。
附圖說明
圖1為本發明一個實施例中硒化鉛紅外探測器校準方法步驟示意圖；
圖2為本發明一個實施例中校正前測量出的光照強度和電阻值的圖表；
圖3為本發明一個實施例中校正前與校正後光照強度和電阻之間關係曲線對照示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
針對現階段對硒化鉛探測器進行校正過程中浪費大量的時間和金錢導致成本和材料增加的問題，本發明提出了一種硒化鉛紅外探測器校準方。如圖1所示，其具體包括：
步驟1：使用高強光照射硒化鉛紅外探測器的焦平面，採集硒化鉛紅外傳感器的探測單元的飽和電阻Rs；
步驟2：將焦平面通過光學系統與標準黑體對準，黑體輻射均勻照射在焦平面上，並充滿硒化鉛紅外探測器的整個視場。將黑體輻射源的溫度控制在預設溫度定標點上，採集探測單元的黑暗電阻Rd；
步驟3：重複步驟1和步驟2，完成多次數據的採集，重複次數為8-10次；
步驟4：獲取探測單元的第一校正參數C，C為飽和電阻的平均值；
步驟5：獲取探測單元的第二校正參數A，A為黑暗電阻平均值和第一校正參數的差；
步驟6：使用光照強度為Sm的光照射焦平面，採集硒化鉛紅外傳感器的探測單元的電阻Rm；
步驟7：計算探測單元的第三校正參數B：
B＝-Log[(Rm–C)/A]/Sm；
步驟8：通過公式R＝A*Exp(-B*S)+C對探測單元的電阻R進行校正後為。
步驟9：根據所述步驟8中的校正結果得出校正後的圖像。
該校正方法中採用的光源均為紅外光源。並且，在上述步驟6和步驟7中，也可以多次使用不同光照強度的光照射焦平面，並採集相應的電阻Rm，繼而通過光照強度的平均值和所測電阻的平均值得到第三校正參數B。多次數據可保證計算出的參數更加具有代表性，使得該方法模型更加精確。
進而，在上述步驟的基礎上，對於任何的環境光，硒化鉛探測器的交流信號可由下面方程式得到：
dR/dS＝-A*B*Exp(-B*S)或dS＝dR/(-A*B*Exp(-B*S))，其中dR是的微電阻變動，dS是光微變動。
所以說，在使用該校正方法的時候，可通過硒化鉛探測器的電阻計算出該探測器接收的光照強度，得知該探測器的性能，進而對該探測器不同傳感器的非均勻性進行校正。
通過一個具體實例進行說明：光源放在硒化鉛探測器(紅外傳感器)的前面的地方，慢慢增加燈光的強度，並記錄燈光的每一次光照強度S和硒化鉛探測器的相應的電阻R(歐姆)，具體數值如圖2所示。在此實施例中，為精簡計算，所有數值只進行一次採集即代表準確數值，不計算平均值。零燈光下電阻是Rd＝844，即在對準標準黑體的情況下，黑暗電阻為844歐姆。強光照射下，採集到的飽和電阻值為350歐姆，所以A＝(844-350)＝494，C＝350。從而通過公式計算B＝-Log[(620-350)/(844-350)]/9850＝0.000063927。則該探測器的校正函數模型為：R＝494*Exp(-0.000063927*S)+350。圖3所示，曲線一為通過該校準方法模型計算出的該硒化鉛紅外探測器探測的光照強度和電阻之間的關係曲線，曲線二為試驗過程中實際測量到的數值關係曲線，通過曲線一和曲線二的擬合度可以看出，該校正模型具有很高的精準性。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。