[发明专利]非制冷红外焦平面探测器阵列热响应时间测试系统及方法

摘要

本发明提供一种非制冷红外焦平面探测器阵列热响应时间测试系统及方法，包括黑体、斩波器、被测探测器组件、测试系统，测试方法为：黑体发出的辐射，经过斩波器斩波后照射到被测非制冷红外焦平面探测器阵列上，被测非制冷红外焦平面探测器阵列对不同频率的辐射产生不同的响应，通过采集不同斩波频率下被测非制冷红外焦平面探测器阵列的响应值，经过快速傅立叶变换FFT变换得到频域下相应频率点下的响应幅值，按照公式拟合求得热响应时间；本方法采用了FFT变换，有效排除了噪声对热响应时间测试的影响，测量精度高，测试结果稳定可靠；本方法利用黑体、斩波器等标准设备即可进行测试，测试用时短，可行性强，效率高。

主权项

1.一种非制冷红外焦平面探测器阵列热响应时间的测试方法，利用非制冷红外焦平面探测器阵列热响应时间测试系统进行测试，其特征在于：包括黑体、斩波器、被测探测器组件、测试系统，所述被测探测器组件包括被测非制冷红外焦平面探测器阵列、适配板，黑体的辐射面中心正对被测非制冷红外焦平面探测器阵列的中心，斩波器置于黑体与被测探测器组件之间，测试系统通过黑体、斩波器及被测探测器组件提供的外接控制端口控制它们的状态，被测探测器组件的输出数据通过数据采集卡传输至测试系统；黑体发出的辐射，经过斩波器斩波后照射到被测非制冷红外焦平面探测器阵列上，被测非制冷红外焦平面探测器阵列对不同斩波频率下的辐射产生不同的响应，通过采集不同斩波频率下被测非制冷红外焦平面探测器阵列的响应值，经过快速傅立叶变换FFT变换得到频域下相应频率点下的响应幅值，按照公式拟合求得热响应时间，其中R_V(f)表示FFT变换后频率f对应的响应幅值，R_V(0)是直流响应幅值，τ是热响应时间，f是斩波器斩波的频率；测试方法包括以下步骤：步骤1：测量探测器的直流响应：被测探测器组件上电稳定后，用常温物体完全遮住被测探测器组件，测量并记录此时被测探测器组件的输出V_L；将黑体辐射温度设定为T,T高于常温，待黑体辐射温度稳定后，将被测探测器组件对准黑体，测量并记录被测探测器组件的输出V₀；为避免黑体不能辐射到被测探测器组件全部面阵的情况，取面阵中心区域M×N的像素点求平均值计算被测探测器组件的直流响应步骤2：测量不同斩波频率下被测探测器组件的响应：被测探测器组件工作在f₀Hz，使用斩波器对黑体的输出辐射进行斩波，斩波器的斩波频率不高于采集不同斩波频率f下被测探测器组件的输出数据，每组连续采集N*f帧，N≥2；将不同斩波频率下的数据进行快速傅立叶变换FFT，得到频域下对应频率的响应幅值V_f，选取步骤1中相同区域M×N的像素点求平均值计算不同斩波频率下被测探测器组件的响应步骤3：按照公式拟合曲线并求出热响应时间τ：根据步骤2测试计算得到的不同频率f下的Rv(f)，以Rv(0)和τ作为未知参数按照公式拟合曲线并求出热响应时间τ，将被测探测器组件的直流响应Rv作为拟合时Rv(0)的初始值。