基于热释电红外探测器的单目设计

发布时间：2019-10-24 05:42

【摘要】：从上世纪五十年代开始，红外探测技术就出现在了人们的视线里。经过几十年的迅猛发展，已渗透到国民生活的各个领域。热释电红外探测作为红外探测的一个重要分支，以其隐蔽性好、成本低、性能稳定及环境适应能力强等优点深得人们的重视。复眼作为一种探测器模型，具有视场角大、体积小且灵敏度高等优势。本课题将两种探测器模型的优点相结合，设计了一种基于热释电红外探测器的复眼结构。复眼是由大量的单目按照一定的顺序及角度排列而成，所以课题分为两部分，一部分是复眼设计，一部分是单目设计，本文主要完成单目部分的设计。 通过研究热释电红外探测器结构及其工作原理，确定了单目组成部分和结构，并说明了各部分的作用；比较了各种热释电材料的优点和缺点，选择出了综合性能较佳的钽酸锂（LiTaO3）薄膜作为热敏元件；研究了菲涅尔透镜的原理及设计方法，给出了选择菲涅尔透镜焦距、口径的数学范围及楞尖角度的计算，，并结合参数要求确定了菲涅尔透镜的型号；经过对几种比较成熟的制模技术的研究，给出了选择键和-减薄法制备钽酸锂（LiTaO3）薄膜的优势和流程。 为了验证设计的效果，本文在最后设计了一个报警电路来测试所设计的单目能否感应目标的红外辐射，并是否能把光信号转变为电信号输出。实验测试结果表明，当在15米（或小于15米）处有目标（以人为例）入侵时，报警电路会发出报警信号，用示波器监测，有脉冲信号输出，通过专业的测试表明性能参数也符合要求。实验证明了所设计的基于热释电红外探测器的单目能满足设计要求，具有一定的实用性。
【图文】：

中北大学学位论文定位的几种方法，具体做法就是将若干热释电红外传感器的监测可视区域进行相应划分及编码，当目标在不同监测区域移动时，不同传感器就能够检测到目标并有信号进行输出，将这些输出信号进行二进制排列，研究人员将得到目标在不同区域运动时产生的编码值，通过严谨地运算就能够得出目标所在的位置[5]。与此同时，国内外大批大批的科学家开始通过研究一些昆虫特有的复眼结构，模拟其功能，开发出很多新型的能服务于人民的且性能优良的光学系统，这对于各个国家的军事及民用都有很大意义。

中北大学学位论文高性能探测目标基本信息的仿复眼传感器复眼形状和功能原理的基础上应用了平面刷面积、增强聚焦深度和拓宽工作距离的恩霍夫光学与精密机械通过长时间对昆虫自单独配备了透镜及成像系统的单目组m，但视场角较大，可达 70°×10°，而可以按照各自的视场来进行拍摄和成像[120 微米的微级棱镜阵列以及光电二极管系传感器的设计，其作用于移动机器人上[15]。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN215

【参考文献】

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本文编号：2552412