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Dec 31, 2023

Le termocamere scientifiche portano l'imaging termico nella ricerca PCB e ipersonica allo stesso modo

Uno degli aspetti più importanti (e anche meno discussi) della ricerca e sviluppo è l'ingegneria dei test. Tutti i sistemi elettronici, siano essi di consumo, industriali o scientifici, richiedono test e caratterizzazioni approfonditi

Uno degli aspetti più importanti (e anche meno discussi) della ricerca e sviluppo è l'ingegneria dei test. Tutti i sistemi elettronici, siano essi di consumo, industriali o scientifici, richiedono test e caratterizzazioni approfonditi per garantire comportamento, funzionalità e sicurezza adeguati.

A tal fine, uno strumento cruciale di ingegneria dei test è una termocamera, un dispositivo che legge con precisione anche i cambiamenti di temperatura più granulari per caratterizzare le prestazioni termiche di un dispositivo. Oggi, Teledyne FLIR ha rilasciato quelle che sostiene siano le sue termocamere scientifiche più avanzate finora.

All About Circuits ha avuto la possibilità di parlare con Desmond Lamont, responsabile dello sviluppo aziendale globale presso Teledyne FLIR, per conoscere in prima persona le nuove telecamere.

Teledyne FLIR chiama questa linea di punta di telecamere scientifiche ad alta velocità e alta risoluzione la Serie X, composta da X858x e X698x.

Realizzata per la ricerca scientifica e le applicazioni ingegneristiche, la nuova serie di telecamere opera nello spettro degli infrarossi a onde medie (MWIR) e degli infrarossi a onde lunghe (LWIR). I nuovi prodotti sono dotati di un nucleo termocamera raffreddato con una risoluzione di 1280 x 1084 e un frame rate di 180 Hz, insieme a una risoluzione termica di 640 x 512 e un frame rate di oltre 1 kHz.

“È possibile avere un sistema di telecamere mirato alla gamma 3–5 micron e un altro sistema di telecamere mirato alla gamma 7,5–12 micron. Abbiamo la stessa identica interfaccia per quelle telecamere", afferma Lamont. "Nel frattempo, raccoglierai diverse misurazioni di radianza e temperatura in banda."

Sul pannello posteriore di ciascuna telecamera sono presenti un ingresso trigger dedicato e un ingresso di sincronizzazione a tre livelli, che possono aiutare gli utenti a registrare e sincronizzarsi su diverse telecamere.

Queste telecamere scientifiche ad alta velocità possono produrre enormi quantità di dati; ogni pixel di una fotocamera ad alta risoluzione può essere considerato un punto dati e, con le fotocamere HD come X858x e X698x, ciò può significare oltre 1,3 milioni di punti dati.

La nuova serie di fotocamere offre una nuova funzionalità di obiettivo motorizzato, che consente all'obiettivo della fotocamera di mettere a fuoco a distanza. In questo modo, se un utente dispone di un sistema di telecamere distribuito in remoto in un campo o in una galleria del vento, ad esempio, può regolare da remoto la sua messa a fuoco nel tempo; non dovranno coordinarsi con qualcuno sul posto per apportare modifiche all'obiettivo con messa a fuoco manuale. Le telecamere possono anche applicare le calibrazioni di fabbrica dalle opzioni di selezione all'interno del software.

Un altro vantaggio della registrazione remota è la ruota portafiltri integrata a quattro posizioni inclusa in ciascuna fotocamera. Secondo il comunicato stampa, la ruota può essere caricata con filtri spettrali o di densità neutra per migliorare la qualità della registrazione.

L'obiettivo motorizzato delle telecamere della serie X può rendere questi dispositivi più utilizzabili nella progettazione e nei test elettronici, in cui gli utenti possono accedere in remoto a questo sistema di telecamere tramite la rete e monitorare un chipset da casa.

Le generazioni precedenti di queste fotocamere offrivano solo un buffer RAM in grado di contenere dati per circa 30 secondi. La nuova Serie X, tuttavia, sfrutta un'interfaccia Camera Link per bypassare questo buffer e scrivere 512 GB di dati direttamente su un SSD, consentendo fino a 15 minuti di dati archiviati contemporaneamente: un miglioramento di 30 volte.

Camera Link è uno standard ufficiale della Automated Imaging Association (AIA) che definisce la comunicazione ad alta velocità in tempo reale tra fotocamere ad alta velocità e frame grabber. Questa interfaccia offre un'elevata larghezza di banda di 255 Mbyte/s per un cavo e fino a 850 Mbyte/s per due cavi. In confronto, Ethernet offre una larghezza di banda fino a 10 Mbit/s.

“Il nostro buffer RAM da 30 secondi è stato utilizzato da molti dei nostri clienti nei campi di prova della difesa che catturano eventi molto veloci, come gli attacchi missilistici. Bypassando la RAM integrata e registrando direttamente sull'SSD hot swappable, un utente con l'unità standard può registrare 15 minuti a pieno formato e alla massima velocità, che dovrebbe essere sufficiente per molte applicazioni.

Registrando direttamente sull'SSD per le registrazioni estese, gli utenti possono risparmiare sull'integrazione e sui costi, soprattutto rispetto ai metodi precedenti di sfruttamento dei registratori di dati e dei frame grabber. Una volta trasferiti i dati dall'SSD a un computer collegato, l'elaborazione dei dati può essere eseguita tramite FLIR Research Studio o FLIR Science Camera SDK.