【編者按】鍺是元素半導(dǎo)體,過去主要用于電子工業(yè),包括晶體管、二極管、整流器、超導(dǎo)體和探測器等,由于鍺具有高折射率、低色散、容易加工、有良好的機械強度、不吸潮等優(yōu)點,因而它在紅外光學(xué)元件(包括透鏡、窗口、濾光片等)中成為很有吸引力的材料。

隨著汽車智能化的不斷發(fā)展，汽車電子的重要性越加突出，巨量增加的硬件和軟件使得汽車電子的發(fā)熱成為問題的集中點，如果不能妥善地處理電子系統(tǒng)的發(fā)熱和散熱問題，會造成系統(tǒng)運行效率下降、死機甚至于發(fā)生著火的后果。

汽車電子的傳統(tǒng)溫度檢測方式是熱電偶，為接觸式測溫，但在反應(yīng)速度、小目標(biāo)檢測、工作效率等方面還存在諸多不足，而紅外熱像儀可以從電子系統(tǒng)表面的溫度分布狀態(tài)非接觸地快速發(fā)現(xiàn)問題，并在專業(yè)軟件的幫助下進(jìn)行分析，高效完成汽車電子的發(fā)熱和散熱檢測任務(wù)。

紅外熱像的發(fā)展和在國內(nèi)的使用現(xiàn)狀

1、紅外熱像儀的發(fā)展歷史

自從1800年赫謝爾利用水銀溫度計制作的最原始的熱敏探測器發(fā)現(xiàn)了紅外輻射以來，人們就開始不斷運用各種方法對紅外輻射進(jìn)行檢測。

紅外熱像儀是一種可探測目標(biāo)的紅外輻射，并能通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，是集光、機、電等尖端技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。因其具有非接觸測溫、反應(yīng)速度快、溫度數(shù)據(jù)可分析等優(yōu)點，在研發(fā)、品質(zhì)管理、設(shè)備維護(hù)、建筑檢測等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

2、紅外熱像技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用狀況

隨著科技的進(jìn)步，目前紅外熱像技術(shù)在建筑和工業(yè)領(lǐng)域也得到了長足的發(fā)展。紅外熱像儀探測波段為8～14μm長波的非制冷焦平面凝視型紅外熱成像儀，其體積、重量、操作性均比第一代制冷型紅外熱像儀有了很大的改進(jìn)。

目前紅外熱像儀在國內(nèi)現(xiàn)主要應(yīng)用于如下行業(yè)：

- 研發(fā)與品質(zhì)管理：主要對產(chǎn)品的發(fā)熱狀態(tài)進(jìn)行檢測，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

- 設(shè)備預(yù)測性維護(hù)：主要對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行巡檢，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題。

- 建筑檢測：檢測房屋的節(jié)能、滲漏和空鼓等狀況。

- 消防：搜救和日常防火安全檢測。

- 其他：如科研、教育、醫(yī)療等。

紅外熱像技術(shù)在國內(nèi)汽車電子企業(yè)的應(yīng)用狀況

1、熱像儀在汽車電子的應(yīng)用狀況

目前，紅外熱像儀在國內(nèi)眾多汽車電子企業(yè)已經(jīng)開始使用，主要應(yīng)用有：

研發(fā)溫度分析：

器件發(fā)熱分析

散熱效能分析

外殼或周邊部位溫度分析

溫度隨時間變化的趨勢分析

產(chǎn)品質(zhì)量檢測：

外協(xié)件的質(zhì)量檢測

產(chǎn)線質(zhì)量控制

老化測試

2、熱像儀與接觸式溫度計/溫度數(shù)據(jù)采集器的區(qū)別

數(shù)據(jù)采集器以接觸式溫度計作為傳感單元，系統(tǒng)集成幾個至數(shù)十個傳感器，傳感器通常粘貼或固定在被測目標(biāo)上，系統(tǒng)根據(jù)每個傳感器的溫度數(shù)據(jù)分析被測目標(biāo)的溫度分布狀態(tài)。有的數(shù)據(jù)采集器的通道數(shù)可擴展至數(shù)百甚至數(shù)千個，但受到被測目標(biāo)尺寸的限制，這些通道數(shù)往往是理論上的，極少用在實際檢測中。

A 紅外熱像儀的優(yōu)勢

數(shù)據(jù)采集器因為使用接觸式溫度計作為傳感單元，故有下列缺點：

檢測點少，目標(biāo)溫度分布狀態(tài)不清晰

數(shù)據(jù)采集器的接觸式溫度傳感單元數(shù)目較少，特別是對于面積同樣較小的電子器件來說，能固定在器件上的傳感單元一般只能以個數(shù)計，故使用數(shù)據(jù)采集器檢測的部位是較為模糊的。

紅外熱像儀的檢測點數(shù)以萬計，故可以清晰地顯示出被測目標(biāo)的溫度分布狀態(tài)，有利于觀測細(xì)小的溫度異常點。

反應(yīng)速度慢

數(shù)據(jù)采集器的接觸式溫度傳感單元反應(yīng)速度通常在十幾秒至數(shù)分種，若被測目標(biāo)有較快的溫度變化，數(shù)據(jù)采集器就不能更上目標(biāo)的溫度變化，造成溫度顯示滯后，影響使用者的判斷。

紅外熱像儀的反應(yīng)時間通常在1秒內(nèi)，可以實時地顯示出目標(biāo)的溫度變化情況。

會破壞目標(biāo)的原有溫度場

數(shù)據(jù)采集器的傳感器必須要接觸在被測目標(biāo)表面，這樣會影響到表面的散熱效果（特別對于面積較小或發(fā)熱較少的物體），使被測目標(biāo)的溫度改變。

紅外熱像儀使用非接觸測溫手段，可遠(yuǎn)離目標(biāo)進(jìn)行檢測，故不會破壞目標(biāo)的原有溫度場，保證測溫的準(zhǔn)確。

B 溫度數(shù)據(jù)采集器的優(yōu)勢

由于熱電偶布線靈活，可以在熱像儀無法拍攝的部位進(jìn)行檢測，如多層電路板的下層、產(chǎn)品外殼內(nèi)部的元器件等。

熱電偶可進(jìn)行長時間的溫度數(shù)據(jù)記錄，并進(jìn)行開關(guān)量或4-20mA信號控制。

C 紅外熱像儀和溫度數(shù)據(jù)采集器的協(xié)作

紅外熱像儀主要檢測目標(biāo)表面的溫度分布狀態(tài)，對于內(nèi)部的檢測和需要進(jìn)行溫度控制的部分，由溫度數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行協(xié)作補充。

信息來源：電子元器件網(wǎng)  編輯：茍麗麗