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红外防水摄像机的性能分析

2016/1/5 11:09:06
        红外防水摄像机的原理特性

  光是一种电磁波,它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光。

  红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二级管)红外灯和热辐射红外灯两种。一般市场上主要采用红外发射二极管的红外灯,其原理及特性我们介绍如下: 由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其zui大的优点是可以*无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光)和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说,其红外辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的zui大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。针对这一情况,富视康公司FI-930C和FI-970C在设计时充分考虑了这个问题,采用率发光二极管,在摄像机里面内置散热系统,使摄像机稳定工作时间达到25000小时! 

        红外防水摄像机的性能分析

  红外摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势,因而在CCTV夜视监控中占据了大部分的市场。如何在纷杂的红外半球摄像机市场中辨别优劣呢?性能优良的红外半球摄像机必须能够具备以下性能:

  1. 红外灯工作条件

  一般来说,其红外灯辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的zui大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。

  当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动,而且是一很陡直的曲线,表明其工作电流要求十分敏感。因此要求工作电流准确、稳定,否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯,热耗是设计和选择时应注意的问题。

  因此,红外灯的使用必须有良好的恒流电源供电、良好的散热设计。中路通讯公司
的变焦MCD、MDD、MED、MBB系列摄像机都安装了大功率红外灯(zui多可达24颗),且采用了大功率恒流电源供电,内部循环散热设计,因而能达到远距离夜视(zui远可达220米)和红外灯寿命长的效果。

  2. 红外光的利用率和红暴问题

  什么是红暴呢?红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。

  红外灯可以做到*无红暴(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴。中路通讯公司采用美国奥克斯特(AUCSITER)红外技术,通过在保证红外灯功率的前提下,降低红外灯自身热耗,调整红外光线角度,使红外灯的有效利用率达到了90%。在红外灯的选择上,挑选波长较大(910nm)的红外灯,严格降低红暴,达到了微红暴效果。

  3. 红外摄像机的起雾结霜问题

  雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成,因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中,尤其是室外摄像机常常会因四季变化、昼夜温差、以及雨雪环境等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜,导致摄像机无法看清物体,直接影响监控效果。中路通讯公司通过采用*的电子除霜电路,有效的控制腔体内的饱和水蒸气浓度,做到了自动除雾除霜。

  4. 红外摄像机的视窗玻璃清洁

  红外半球摄像机在雨雪天或粉尘大的环境下工作,防护罩的视窗玻璃容易出现污垢,造成摄像机视线遮挡。解决的办法通常是在防护罩上增加雨刷,通过控制雨刷清洁玻璃;另外一种办法是使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比,隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘、雪花的功能。

  5. 红外摄像机的恒温

  由于配置了发热量较大的红外灯,红外灯在启动后,整个工作时间段内(以12小时计)在红外半球摄像机前部会有热量集中,即腔体内前端温度偏高,如不能散热均匀定会影响摄像机等其它部件的正常工作。中路通讯公司通过设计使用具有强制散热散冷作用的自动冷暖空调,良好的解决了这一问题。

  自动冷暖空调采用珀尔帖效应原理,测温控制电路可以自动调节,将防护罩内温度恒定在摄像机正常工作温度范围内,出厂时罩内温度设置在+5℃以下加热、+40℃以上致冷。实验表明该红外半球摄像机可在-40℃~+70℃(阳光直射)的室外自然环境下正常工作。

  6. 红外摄像机的全封闭

  除恒温外,使用自动冷暖空调的另一优点是可以将红外摄像机做成全封闭,不留任何散热孔,阻止灰尘、湿气、腐蚀性气体的进入,使其能够适应粉尘大的恶劣环境,如大型煤矿也可正常使用。

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