Design of a front-end electronics and user interface board for a compact thermal imager


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2002

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: FATİH IŞIK

Danışman: CENGİZ BEŞİKCİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Termal görüntüleme sistemleri, çeşitli askeri ve endüstriyel dallarda giderek artan bir şekilde kullanım alanları bulmuştur. Bu sistemlerde kullanılan analog önarabirimler sistem performansım belirlemede önemli bir rol oynamaktadır. Bu tezde, dedektör performansıyla sınırlı bir sistem oluşturabilmek için gerekli tüm tasarım teknikleri dikkate alınarak 4 girişli 20 MHz'te çalışabilen karışık sinyalli bir ön elektronik kartı tasarımlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Dedektör çıkışının analog işlenmesi, okuma devresi arayüzü, analog-sayısal çevirim ve kullanıcı arayüzünü içeren kart fonksiyonları alan programlanabilir kapı dizinleri entegre devresi tarafından gerçekleştirilmektedir. Kart, RS232 portu üzerinden PC tarafından kontrol edilebilmektedir. Geliştirme ve test aşamalarından sonra, ön elektronik kartı video işleme ve dedektör/soğutucu birimi ile entegre edilerek prototip bir termal görüntüleme sistemi oluşturulmuştur. Sistem, 128x128 dizinli odak düzlem dedektörler ile uyumlu olacak şekilde yapılandırılmıştır. Maksimum resim hızı 128x128 dizinli odak düzlemdedektörler için 550 Hz'dir. Sistem, 25 resim/saniye hızda 320x256 formatma kadar odak düzlem matrislerini desteklemektedir. En kötü koşullarda, kartın gürültü seviyesi 650 e"'dan küçüktür ve tipik bir okuma devresi çıkış gürültü seviyesi (550 e") ile karşılaştırılabilir düzeyde olup, 4000 e" olan tipik soğutmalı uzundalga kızılötesi dedektör gürültü seviyesinden bir kaç kat düşük düzeydedir. Normal çalışma koşullarında, ön-elektronik sistemi gürültü seviyesi 50 e"'dan küçüktür ve sistem performansı okuma devresi ve dedektör gürültüleri ile sınırlıdır. Anahtar Kelimeler: Termal Görüntüleme, Odak Düzlem Dedektör Dizini, Dedektör Ön- Arabirim Elektroniği VI