小編是硬件電路的開發(fā)設(shè)計(jì)師,今天給大家分享偶的電路設(shè)計(jì)大殺器:智能手機(jī)熱像儀。在電路板的設(shè)計(jì)或維修,手機(jī)熱像儀可以直接地“看”到電路的熱分布,很容易發(fā)現(xiàn)并定位電路設(shè)計(jì)中積熱和散熱不足的地方市面上手機(jī)熱像儀的廠家不多,我用過Seek compact pro、Flir one pro ,上個(gè)月又到手一個(gè)艾睿艾睿T3S,下面做個(gè)對(duì)比評(píng)測(cè)。
圖1 從左到右Flir one pro、艾睿T3S、Seek Compact pro
首先基礎(chǔ)性能參數(shù)對(duì)比:
小編混跡電子江湖多年,深知:硬數(shù)據(jù)決定價(jià)格,不同廠家產(chǎn)品價(jià)格如何對(duì)比?我自創(chuàng)了一個(gè)模型,硬數(shù)據(jù)/價(jià)格=1元錢能買到的數(shù)據(jù)量,即性價(jià)比指數(shù),數(shù)值越大越好上面可以看到艾睿T3S的圖像分辨率是Flir one pro的4倍,價(jià)格卻還不到Flir one pro的兩倍,而且艾睿T3S的測(cè)溫精度是最高的,高達(dá)±2℃。艾睿T3S的5600價(jià)格還是很實(shí)惠的。價(jià)格評(píng)分:
上面是理論的數(shù)字分析,我們下面來看看這些設(shè)備實(shí)際效果吧。一、外形尺寸重量材質(zhì)1、尺寸:三款設(shè)備的外形尺寸均不同,其中Flir one pro因?yàn)榕鋫溆锌梢姽鈹z像頭,所以尺寸最大。而艾睿T3S因?yàn)榉直媛首畲笏早R頭也最大。Seek Compact pro倒是尺寸最小的產(chǎn)品,不僅鏡頭小,而且機(jī)身的尺寸也小。外形尺寸評(píng)分:
圖2 三款設(shè)備尺寸對(duì)比
2、重量:三款設(shè)備都很小巧輕便,今天下午剛好碰上辦公室小妹去買水果下午茶,就帶著這三款設(shè)備去水果店稱了下。
圖3 Seek Compact pro 重15g,是最輕的
圖4 艾睿T3S重40g
圖5 Flir one pro重38g,跟艾睿T3S很接近在水果店稱得重量中,Seek Compact pro是最輕便的,比其他兩款輕了一半多。不過少了20多克的重量,配上手機(jī)后,人手基本感覺不出來這么細(xì)小的差別。重量評(píng)分:
3、材質(zhì):外殼的材質(zhì)是影響產(chǎn)品堅(jiān)固程度、抗摔能力、重量和抗電磁輻射能力。小編在這方面說說手感和眼感。Seek Compact pro摸起來感覺像是塑料,而且還是那種質(zhì)量很一般的硬殼塑料,摸起來硬邦邦的,手感很一般。
圖6 Seek Compact pro艾睿T3S的機(jī)身是全金屬的,這也是為什么它是里面重量最大的。艾睿T3S的外殼做了氧化,摸起來很舒服。全金屬外殼在撞擊時(shí)可以比較好的保護(hù)內(nèi)部電路板,而且作為硬件設(shè)計(jì)師,全金屬外殼有個(gè)很重要的作用就是具有電磁屏蔽功能。因此在一些強(qiáng)電磁環(huán)境下,例如變電站等,艾睿T3S可以不受影響的正常工作。
圖7 艾睿T3SFlir one pro機(jī)芯材質(zhì)用的是塑膠,而且還是軟膠,摸起來很舒服,同時(shí)在跌落的時(shí)候,具有一定的緩沖作用。同時(shí),F(xiàn)lir one pro是文明用語一個(gè)鏡頭沒外露的,這樣可以很好的保護(hù)鏡頭不被劃花或者磕碎。
圖8 Flir one pro外觀材質(zhì)評(píng)分:
4、鏡頭:三款設(shè)備都是熱成像的,查各自的資料,感應(yīng)波長(zhǎng)是7~14微米。這個(gè)波段的透射率最好的材料是鍺單晶,剩下就是一些化學(xué)合成材料。 通過網(wǎng)絡(luò)資料查詢和電話、郵件咨詢各廠家技支人員,了解到三款設(shè)備的鏡頭材料如下:- Flir one pro:硫化合成材料- Seek Compact pro:硫化合成材料- 艾睿T3S:鍺單晶
Flir one鏡頭大小
Seek Compact Pro 鏡頭大小
艾睿T3S鏡頭大小據(jù)光學(xué)材料的朋友反饋,對(duì)于紅外波段來說,鍺單晶是天然優(yōu)秀的高透射率材料,晶體本身透過率95%以上,配合鍍膜,整體透過率可達(dá)99%以上。而能透過紅外波段的合成材料,只有硫化硒或硫化鋅等。這些符合材料本身透過率在90%上下,配合鍍膜,也只能達(dá)到95%左右。透射率越高的材料,做成的鏡頭成像越清晰、干凈。同時(shí)因?yàn)橥高^的紅外線能量損失小,因此測(cè)溫精度會(huì)更精確。鏡頭材質(zhì)評(píng)分:
5、連接上手機(jī)的效果圖Flir one pro連接上手機(jī)效果圖
Seek Compact pro連接上手機(jī)效果圖
艾睿T3S連接上手機(jī)效果圖
三款設(shè)備連接方式都一樣,直接接入手機(jī)底部的USB接口就可以了。其中FLIR可以調(diào)節(jié)接頭長(zhǎng)短,但是也容易誤操作。連接手機(jī)方便性評(píng)分:
二、成像質(zhì)量效果作為智能手機(jī)熱像儀,成像功能和測(cè)溫功能都是基本功能,也是最重要功能。三款設(shè)備的分辨率分別是- Flir one pro:160 x 120,帶有可見光相機(jī),可見光的分辨率是1440 x 1080- Seek Compact pro:320 x 240- 艾睿T3S:384 x 288成像性能直接用圖片來說話吧:1、拍攝近處?kù)o態(tài)物品圖片對(duì)比:
由上到下分別是Flir one pro純紅外(不帶可見光疊加)拍攝,F(xiàn)lir one pro帶可見光疊加拍攝,Seek Compact pro純紅外拍攝和艾睿T3S純紅外拍攝近處?kù)o態(tài)物品對(duì)比圖。上面兩幅Flir one pro的熱圖,帶上可見光圖像疊加后,整體圖像效果立馬上升了一個(gè)檔次。對(duì)于近處?kù)o物來說,紅外圖像和可見光圖像的疊加部位還是能基本匹配的。Seek Compact pro的320*240的分辨率圖像,看起來跟Flir one pro的160x120分辨率幾乎沒什么不同,而且它只能夠看到發(fā)熱的目標(biāo),連地板反射的圖像都非常模糊,幾乎看不出來。而且整體圖像給人感覺非常的粗糙。小編心里就一個(gè)感覺,Seek分辨率是不是虛標(biāo)了?艾睿T3S拍攝的圖片就不用說了,384 x 288最高分辨率,圖像邊緣銳利,細(xì)節(jié)清晰,層次感足,甚至連地面倒影反射的圖像都很清晰。近處?kù)o物拍攝效果評(píng)分:
2、拍攝近處人物圖片對(duì)比
由上到下分別是Flir one pro純紅外(不帶可見光疊加)拍攝,F(xiàn)lir one pro帶可見光疊加拍攝,Seek Compact pro拍攝和艾睿T3S拍攝近處人物對(duì)比圖。Flir one pro的圖像處理能力不錯(cuò),對(duì)比Seek Compact pro,F(xiàn)lir one pro的分辨率雖然低,但是圖像效果比Seek Compact pro好。由于拍攝目標(biāo)比較復(fù)雜,背景比較雜亂,可見光疊加部分無法做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)重合了,疊加效果還有待加強(qiáng)。小編拍攝時(shí),對(duì)準(zhǔn)的mm的頭部,但是手部的圖像疊加就不重合了,看起來怪怪的。Seek Compact pro小編拍攝了最多張圖片,但是效果一直都不好。整個(gè)圖像感覺就有個(gè)外白內(nèi)黑的“坑”在上面。這個(gè)現(xiàn)象在艾睿T3S上面完全找不到。而且Seek圖像中頭發(fā)和背景幾乎混成一塊了。艾睿T3S拍攝人物的效果非常犀利。被拍攝mm的發(fā)絲,和五官都非常清晰,連臉上的脂肪和肌肉區(qū)分細(xì)節(jié)都看的清清楚楚。mm自己看了都非常喜歡,鬧著小編要把其他的照片都刪掉。近處人物拍攝效果評(píng)分:
3、拍攝中程距離人物圖片對(duì)比
由上到下分別是Flir one pro純紅外(不帶可見光疊加)拍攝,F(xiàn)lir one pro帶可見光疊加拍攝,Seek Compact pro純紅外拍攝和艾睿T3S純紅外拍攝中程(20多米)距離人物對(duì)比圖。鏡頭好壞在遠(yuǎn)距離小目標(biāo)上就體現(xiàn)出來了。Flir one pro的鏡頭太小了,近距離上拍攝效果還行,在20多米外拍攝1.7米人體時(shí),就發(fā)現(xiàn)很難分清楚人體本體和地板反光人體。小編拉著同事跑了好多個(gè)地方,拍出來效果都是模模糊糊的,最后在辦公大樓的電梯間旁邊才拍出比較好的效果來。距離遠(yuǎn)了之后,可見光和紅外圖像的疊加差距越來越大了。Seek Compact pro對(duì)比Flir one pro的優(yōu)勢(shì)終于出來了。雖然整體圖像看起來還是比較粗糙,那個(gè)外白內(nèi)黑的“大坑”還在,但是人體細(xì)節(jié)比Flir one pro要來的好,可以看出人物的手臂和區(qū)分出人物本體和倒影了。艾睿T3S圖像非常干凈利落,人體頭部、手臂,甚至手掌,雙腳和倒影都展現(xiàn)得一清二楚。中程距離拍攝人物拍攝效果評(píng)分:
4、拍攝遠(yuǎn)程景物圖片對(duì)比
由上到下分別是Flir one pro純紅外(不帶可見光疊加)拍攝,F(xiàn)lir one pro帶可見光疊加拍攝,Seek Compact pro純紅外拍攝和艾睿T3S純紅外拍攝遠(yuǎn)程景物對(duì)比圖。拍攝這組圖像小編可是冒著很大的風(fēng)險(xiǎn)來拍的。公司的窗本來是向下開的,小編為了拍攝到好的效果,把手機(jī)和智能熱像儀都整個(gè)伸出窗外懸空著拍的,幸好都沒掉下去。PS:紅外線不透過玻璃的,不能隔著窗戶拍。Flir one pro的紅外圖像,如果不疊加可見光的圖像,一團(tuán)模糊,一點(diǎn)細(xì)節(jié)都沒有。加上可見光圖像后,樓層、窗戶的效果就好一些。但是隨著距離的增加,可見光和紅外圖像疊加的差距也越來越大,不過總體來說,增加了可見光后,圖像的辨識(shí)度高了很多。Seek Compact pro的 “大坑”終于看不到了。小編估計(jì)可能是目標(biāo)的紅外線強(qiáng)度比較大(拍攝正值下午茶剛過不久,嘿嘿)。雖然樓層和窗戶都能分辨出來,但是大樓前面馬路上的樹木和路燈都看不到了。艾睿T3S效果是最好的,軍工芯片真不是蓋的。艾睿T3S拍攝的圖片不僅僅能夠清晰的分辨出樓層和窗戶,連打開的窗戶和樓頂?shù)膌ogo都可以看出來。最厲害的是,大樓前面馬路的路燈和道路指示牌都一清二楚的。說實(shí)在的,如果只看前面三張圖片,大樓前面是什么東東根本分辨不出來。
從前面眾多圖片可以看出,艾睿T3S不愧是分辨率最高的設(shè)備,圖像細(xì)膩、清晰,有層次,即使沒有Flir one pro那種可見光圖片疊加,圖像邊緣也很銳利。特別是近處?kù)o態(tài)目標(biāo)拍攝,主目標(biāo)上的細(xì)小紋路和logo都很明顯清晰。對(duì)于小編來說,這樣清晰的圖像在分析電路發(fā)熱時(shí),可以很容易找到細(xì)小的阻容器件,或者IC的針腳。
遠(yuǎn)處景物拍攝效果評(píng)分:
三、測(cè)溫功能
從前面眾多圖片可以看出,艾睿T3S不愧是分辨率最高的設(shè)備,圖像細(xì)膩、清晰,有層次,即使沒有Flir one pro那種可見光圖片疊加,圖像邊緣也很銳利。特別是近處?kù)o態(tài)目標(biāo)拍攝,主目標(biāo)上的細(xì)小紋路和logo都很明顯清晰。對(duì)于小編來說,這樣清晰的圖像在分析電路發(fā)熱時(shí),可以很容易找到細(xì)小的阻容器件,或者IC的針腳。測(cè)溫功能是熱像儀最主要功能之一。尼古拉斯趙四說:如果熱像儀不用來測(cè)溫,就等于買了臺(tái)電腦不上網(wǎng)一樣,絕大部分價(jià)值都給埋沒了。而小編所在公司,買手機(jī)熱像儀就是為了研發(fā)工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí),可以直接看到設(shè)計(jì)好電路的運(yùn)行情況,發(fā)熱情況,直接測(cè)量出縱多復(fù)雜元器件的發(fā)熱情況。根據(jù)發(fā)熱效果合理排布發(fā)熱器件,和進(jìn)行功耗節(jié)能改進(jìn)。Ok,啰嗦了一堆,我們來看看這幾款產(chǎn)品的測(cè)溫功能。- Flir one pro 測(cè)溫范圍-20℃~ 400°C,測(cè)溫精度±3℃or ±5%- Seek Compact pro 測(cè)溫精度-40℃to 330°C,測(cè)溫精度沒查到,肯定不如Flir的3,估計(jì)5誤差都不止。- 艾睿T3S 測(cè)溫精度-20℃ ~ 120℃,測(cè)溫精度±2℃or ±2%從上面的數(shù)據(jù)可以看出,艾睿T3S的測(cè)溫范圍雖然不是最廣(T3pro到400℃),但是測(cè)溫精度卻是最精確的。±2℃or ±2%的測(cè)溫精度是中國(guó)國(guó)家工業(yè)測(cè)溫精度標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn),艾睿T3Pro可以直接用在工業(yè)、電力等專業(yè)行業(yè)了。不過對(duì)于小編所在的電路設(shè)計(jì)部門,如果電路板的溫度高于60℃,已經(jīng)有燙傷用戶的危險(xiǎn)了,所以-20℃ ~ 120℃測(cè)溫范圍在電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域是足夠用的。1、人體體溫測(cè)溫效果
我們的女主角又一次出場(chǎng)了。在小編的軟磨硬泡之下,在不影響mm工作的條件下,小編迅速而又不失禮貌的親手為mm進(jìn)行了一次體溫檢測(cè)。可惜連mm的衣服角都沒碰到。。。圖像效果就不說了。測(cè)得mm額頭的溫度如下:- Flir one pro:35.5℃- Seek Compact pro:33℃- 艾睿T3S:36.13℃總的來說,F(xiàn)lir one pro和艾睿T3S測(cè)出來的溫度比較接近,也比較接近人體正常額頭溫度范圍(35~37℃),而Seek Compact pro的溫度就差的比較遠(yuǎn)了。不過智能手機(jī)熱像儀的測(cè)溫精度比體溫計(jì)來的要低,但是勝在測(cè)溫速度快,對(duì)著額頭一看就知道溫度了,而體溫計(jì)需要在腋窩下夾個(gè)幾分鐘才能得出準(zhǔn)確溫度。人體測(cè)溫評(píng)分:
2、電路板測(cè)溫效果
由于公司產(chǎn)品技術(shù)保密問題,不能貼圖上來,只可憐小編的移動(dòng)電源,被扒光外殼來拍照。Flir one pro的可見光疊加效果這時(shí)發(fā)揮作用了,可以發(fā)現(xiàn)元器件的位置。但是又存在個(gè)問題,可見光與紅外圖像距離不同,匹配不上,哪怕是拍同一塊電路板,元器件位置不同,如果不在圖片的中心位置,都有錯(cuò)位,都得重新拍圖。這里小編發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律,越接近圖片中心的位置,可見光與紅外圖像的疊加重合效果越好。對(duì)于Seek Compact pro來說,小編自己都沒找到這個(gè)設(shè)備拍到的是電路板上哪個(gè)元器件的溫度,小編對(duì)焦對(duì)了很久,拍了N多張圖,基本上所有的圖片只能看到電路板的外形,元器件一個(gè)都看不到。這圖像效果實(shí)在不敢恭維。艾睿T3S拍攝電路板測(cè)溫圖像,哈哈,小編終于找到里面發(fā)熱最大的那個(gè)元器件了。艾睿T3S的效果還是剛剛的。這次公司采購(gòu)買的工具還是很不錯(cuò)的。電器測(cè)溫評(píng)分:
3、測(cè)溫參數(shù)修正 對(duì)于測(cè)溫來說,測(cè)溫參數(shù)的設(shè)置是影響測(cè)溫準(zhǔn)確性和測(cè)溫精度最大的。三款設(shè)備都具有輻射率的設(shè)置,而且Flir one pro的和Seek Compact pro的還很貼心的給出了亞光、半啞光、半高光和高光幾種簡(jiǎn)單易懂的設(shè)置,非常方便不懂的用戶設(shè)置。但是這種設(shè)置卻把其他可能的設(shè)置給屏蔽了,如果我選用的電阻包膜不一樣,那么我將無法更改我所需要輻射率獲得最精確的測(cè)溫。
Flir one的測(cè)溫參數(shù)設(shè)置
Seek Compact pro的測(cè)溫參數(shù)設(shè)置
艾睿T3S的測(cè)溫參數(shù)設(shè)置而艾睿T3S卻沒有這個(gè)問題。艾睿T3S具有輻射率、環(huán)境溫度、濕度、距離、反射溫度,和非常細(xì)心的溫度修正等測(cè)溫參數(shù)。雖然對(duì)于初級(jí)用戶來說,了解和設(shè)置這些參數(shù)比較麻煩,但是如果設(shè)置好的話,對(duì)于想我這樣的硬件工程師來說,能獲得最精確的溫度。其中反射溫度是很重要的一個(gè)參數(shù)。作為硬件工程師,反射溫度的設(shè)置可以非常準(zhǔn)確地測(cè)量出高溫器件旁邊的周邊器件溫度。測(cè)溫參數(shù)修正功能評(píng)分:
四、續(xù)航功能續(xù)航是電子產(chǎn)品的永恒槽點(diǎn),F(xiàn)lir one pro是內(nèi)置電池的!使用前最好要先充電,而且使用時(shí)記得要開機(jī),一開始小編老是忘掉這點(diǎn)。這個(gè)方面就沒Seek 和Xtherm來的方便了,這倆設(shè)備一插手機(jī)就能用。對(duì)了,因?yàn)镕lir one pro帶了電池,順豐不給走航空,坐飛機(jī)也不能托運(yùn)。Seek和Xhterm T3s都是超低功耗設(shè)計(jì),無需電池,共享手機(jī)電池供電。Flir的電池太不耐用了,第一次出去拍了半小時(shí)就沒電了,害得小編又四處找充電器。北京冬天了,溫度低待機(jī)更短。
五、注意事項(xiàng)小編說一下自己查找資料和使用過程中遇到的一些注意事項(xiàng)和心得體會(huì),方便親們?cè)陂_始使用的時(shí)候避免這些問題。1、所有廠家的智能手機(jī)熱像儀都是有測(cè)溫量程的,如果測(cè)量目標(biāo)超出量程不多的,只是無法測(cè)出溫度來。超出太多的,例如太陽、電焊等,會(huì)直接燒掉里面成像芯片,而且各家公司都不提供這種損壞的保修,切忌切記!2、測(cè)溫是有精度要求的,如果測(cè)得人體是38℃,不一定人家發(fā)燒了,可能是測(cè)溫容差引起的。小編曾測(cè)得mm額頭39.22℃,以為她發(fā)燒了,結(jié)果差點(diǎn)被人扁得發(fā)燒了。3、Flir one pro和Seek Compact pro的幀頻只有9Hz,所以要拍圖時(shí),一定要先穩(wěn)住手機(jī)了再拍,這樣拍的效果才比較好。艾睿T3S高幀頻輸出的可以直接飄過~~4、Seek Compact pro和艾睿T3S的鏡頭是可手動(dòng)調(diào)節(jié)的!拍照前先跟單反相機(jī)一樣,調(diào)焦清楚后再拍,可以得到最好的效果。
六、小結(jié)綜上所述,F(xiàn)lir one pro,Seek Compact pro和艾睿T3S三款智能手機(jī)熱像儀的表現(xiàn)還是非常不錯(cuò)的。作為小幾千的高科技電子產(chǎn)品,具有它獨(dú)特的魅力和強(qiáng)大的專業(yè)用途。總評(píng)分:
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智能手機(jī)
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紅外熱像儀
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原文標(biāo)題:2018年紅外視界年終盤點(diǎn):智能手機(jī)紅外熱像儀對(duì)比評(píng)測(cè)
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