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[工仪] 首拆优利德热成像uti120s并简单说明下热成像仪原理和参数

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发表于 2022-9-29 23:05:26 来自手机浏览器 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 不会闪现 于 2022-9-29 23:23 编辑

应该是全网首拆吧?我之前想知道这玩意儿是怎么拆的,找不到螺丝孔,搜了各种网页,愣是找不到一个关于uti120s的拆机视频或文献,很是头疼,行吧,我自己来摸索,没想到这个热成像出来这么多年了居然还没人拆过,我觉得应该不是那些买家舍不得拆,而是不知道怎么拆,估计很多人连螺丝孔都找不到在哪。本人入坛新手,下面我有啥说的不对,请多指教,谢谢。

好了废话不多说直接拆!首先,防护等级ip54,就注定了没有外露的螺丝孔,都藏在这层包胶下面,而这层胶壳是二次注塑的,一旦拆掉大概率无法恢复,很多人到了这一步直接退堂鼓了。实际上仔细分析下,很明显电路板不可能在注塑前塞进去,那么必然是后续拧螺丝,那么这些胶印下面肯定有螺丝,隐藏的很深啊,用指甲挨个儿扣,才发现了这两处位置的4颗螺丝。

然后根据经验,屏幕或者按钮板后面绝对还有螺丝,上面这么宽不可能用塑料倒扣,虽然万用表很多都采用那种底端螺丝,上端倒扣的设计,但这是IP54级别防护,不会这么简单。所以上热风枪,吹屏幕,外屏有机玻璃防护,这一步我小心翼翼的撬了半个多小时,尽量不损伤外表,很艰难的拆开了屏幕。

即使如此,屏幕上还是留下了印记,没法了,我尽力了,估计以后没保修了,希望能挺过2年固定资产折损期,如果这期间我们搞坏了要扣绩效分的。

去掉屏幕后面的2颗螺丝,还要继续撬盖子,这一圈全是卡扣,这下不得不撬出印记了,无可避免的。

卡扣全部撬松后,很轻易的就分离开两部分了。


外侧外壳上就是激光头,led灯和红外摄像头的锗玻璃保护镜片,这个锗玻璃只透2-16um的长波红外线,而可见光都是0.几um级别的,所以肉眼看着不透光。待会儿会说为啥它不用普通玻璃而非得锗玻璃。

照相的扳机按钮对应触点开关。

电池为18650,居然只有2根电源线,说明没有测温的,差评!

电路板整体正面照。

电路板左右侧面照。

去掉外侧壳后依然正常工作。

最上方的自然就是红外摄像头了,这个东西起码占了热成像仪的60%成本,它上面有个电磁铁控制的遮光板,用于校正的,需要校正时会“眨眼睛”,至于为啥要这个遮光板,下面会说。

如图是捕捉到它校正眨眼睛的动图。

挨着热成像镜头上面的就是激光头和led灯,中间有个芯片,SGM42600,从位置来看有引线出来到遮光板线圈端子。

那么结合该芯片参数来看,这玩意儿就是遮光板电磁铁驱动器。

旁边还有3组6脚芯片,不知道干嘛用的,不像是给激光和遮光板电磁铁供电用的。

整个电路板基座是铝合金的,估计主芯片在底下,易于散热。

动电路板之前先关机,断开电池插拔。

拿走摄像头座子,不过这激光头打了704硅胶,也焊在板子上无法完全拿下来,拆的时候要注意点,挪到一边去。

摄像头座子下就是热成像镜头的排线和屏幕的排线,要非常小心,不能扭曲排线。

去掉主板的螺丝,很容易就取下来了,可以看到主控芯片通过导热垫贴在铝块上。还掉着那跟白色细排线是按键板的。

主控芯片为stm32h750

看参数应该不是很强大,玩具级cpu吧。

主控左侧的这个p8563芯片,应该是日历表。应该哈,我也不确定,感觉很像。挨着它的晶振应该是日历专用的。

日历表芯片参数如图。

主晶振25MHZ,挺漂亮的

这个winbond芯片应该是储存器,老华邦了

储存器ic参数如图

电源部分,有点杂乱无章的感觉,不过又细微的透露出一股井然有序。

有一颗tp5000充电管理芯片

tp5000参数如图

拆解完工,装回去,开机正常,应该没拆坏吧?有点害怕。

测下体温,嘴巴是最合适的,体内最高温度36.5度,很不错,标准。

打火机,居然能看到高温气体,要知道普通手持热成像是很难看到气体的,所以拍放屁是不可能的,屁也就和体温一样,你嘴巴哈气都看不到,还指望透过裤子被吸收大部分热量后的屁?冬天脱掉裤子在野外也许能看到淡淡的屁影子。工业上倒是有拍摄燃料罐漏气的热成像,非常贵。

拆都拆了,简单介绍下这个优利德uti120s吧。这是上星期我提出要求后采购的,因为前两个月我个人买了海康热成像,觉得是个非常实用的工具,例如巡检配电室配电柜,是绝佳的测温工具。这个热成像拼夕夕600多元,算是品牌货里最便宜的了。我原以为公司采购价会两三千,结果听说才1700元,还可以,某些人比较有良心。我为啥不申请高档的热成像?因为太贵了领导不批!

原厂物品很简单,充电线,机器,16g内存卡,说明书,连充电头子都不舍的给,抠门!

仪器顶部是塞内存卡和type c充电以及数据口。

说明书参数表。热像素120×90,比较垃圾,十年前的配置了,现在入门级的最低也得是个160×120或者256×192的。帧率还≤25fps,哈哈,说实话,这帧率就9fps,画面卡的跟ppt一样。

实际上入门级手持热成像里,目前性价比最高的,就是海康h10,没有之一!1000块出头的价格,160×120分辨率,人家≤25是真的24fps帧率,画面流畅的跟普通手机录像一样。

我一开始是想申请采购海康h10的,但是我自己之前买了个拿到公司玩了一段时间,而公司经常丢仪表,我肯定不能买一样的,避嫌嘛。

和海康h21 pro对比一下尺寸,基本一样大。但是画质差别自然就很大了,毕竟uti120s是120像素,h21是256像素,这差了近5倍,

这是海康手持系列参数表。

当然像素低是一方面,有人说,像素不够,就缩小视野范围啊,凑近点物体,分配到物体上的像素点就多了,就清晰了!这我明白,微距镜头的道理呗。因为热成像焦距都很短,而视场角也不大,所以等效视距最低普遍是20-30厘米,不像手机可以凑近物体10厘米都清晰,这热成像凑近了就成老花眼了。所以需要放大镜校正老花眼,如图是uti120s测试usb模块发热,我diy的微距镜头,加与不加放大镜的效果。

实际上受限于120像素,uti120s即使加了放大镜效果也不是很好,不太清晰,对比下海康h10和h21加与不加放大镜的对比图,证明了像素这种东西真的是一分钱一分货,160像素是120的两倍,而256像素几乎是120的五倍,没得比。

若也想做微距测试的坛友,不要想着用普通放大镜去放大热成像,那是不可能的。热成像看的是8-14um左右的长波红外线,而普通玻璃是无法透过长波红外线的,短波红外线都很困难,甚至日常生活中可以发现玻璃对可见光都有阻碍效果,毕竟波长越长能量越低穿透力越差,所以热成像是不能透视的,别说玻璃或者内衣,一张纸就能挡住。

能穿透长波红外线的玻璃用的最多的就是锗玻璃和硒化锌玻璃,锗玻璃可透波长2-16um的长波红外线,而可见光都是nm级的,所以热成像镜头保护镜片采用锗玻璃,目的是过滤杂光只留下长波红外线,这也是为啥我上面拆开前盖,透过锗玻璃看不见灯。

但锗玻璃非常贵,不是做放大镜的首选。

所以硒化锌玻璃就是很好的替代品,而且某宝有现成的放大镜,实际上就是激光聚焦镜片,很便宜几十块钱。我上面diy的那个就是。

硒化锌玻璃的透光波长为0.5-15um,也可以覆盖长波红外线波段,但同时500nm波段可见光也能透过,所以玻璃看着是黄的。

附送几张优利德uti120s的实拍图,作为最便宜的品牌热成像仪,有想法的坛友自行参考。

图一是伪彩效果,120s自带6中调色板伪彩,如图为水杯测试,我个人其实最喜欢白热,有种黑白电影的感觉,看物体更清楚。

图二是电箱空开和接线端子排发热的效果,清晰度一般。

图三是空调出风口和电柜模块。

图四是排气扇,别说,这玩意了凑近了还拍的挺清晰的,因为120s它的最近视距为0.1米,10厘米,比一般的热成像近多了,简直自带微距哈。

图五是配电柜,一眼可以看出哪发热高,以前测温枪完全就是瞎子摸象,扫描一般的测温,累死了。

最后图六配电室的灯和我的腿。

结尾简单的说下热成像原理,上面说了摄像头原理,是检测长波红外线,咱普通手机摄像头是检测可见光波,所以热成像本质依旧是光线摄像头,连结构都和普通摄像头一样类似,或者说基本一致吧,就是玻璃换成了锗玻璃,cmos换成了长波红外传感器。

而长波红外线传感器,通常手持小型机都是非制冷传感器,相同的就有制冷型传感器,为啥要给红外感光元件制冷?很简单,因为传感器通电本身要发热,若测温元件本身都发热了,精度就难以保证了,因此,非制冷机,就需要定时自动归零一次温度,也就是黑体校正,需要用遮光板遮住摄像头,模拟黑体,才能尽量保持画质清晰测温准确。如图是遮光板,一般非制冷手持小型热成像都有

当然,无论如何画质和精度也是比不上制冷型的,有缺点就有优点,非制冷机优点就是小巧便携,手持机必备嘛,其传感器普遍长的跟手机摄像头cmos一样。非制冷主要是以吸收热能量来检测温度

制冷机由于有个制冷器,自然很大一坨,适用于观测台固定监控,或者坦克装甲车上用,画质高清动态响应迅速,因此多用于军用。制冷型通常是光电管,检测红外光的光子来判断热量,

最详细的热成像传感器介绍可以看看这条链接热传感器类型

而坛友们选购热成像时,除了看像素外,还有个重要参数,就是热敏值,这是热成像第二个重要参数,关乎画质清晰度,而通常这个参数会被一笔带过,甚至商家刻意隐瞒不给你说。这也是为啥大家同样256像素,有卖1200元的,也有3200元的。如图圈里的就是热敏值。

热敏值,mk,中文“毫开”,你要叫毫度也可以,1度等于1000毫度,也就是红外传感器对温度细节的灵敏度,类比普通手机摄像头的话,就是对光线明暗色彩的把控,为啥水果手机曾经800w像素的画质,能吊打国内很多1600w像素的手机,也是感光元件的品质不同。

嘴巴上说的不清楚,我找了个测试热敏值的up主视频的截图,一目了然。两个热成像都是384分辨率,价格一个8k多,一个2w多,为啥贵那么多?难道是智商税嘛?

答案自然就是热敏值了。

对温度细节的分辨越高,画质自然越清晰,层次分明。普通可见光摄像头是对明暗的感受,热成像就是对冷热的感受。

低热敏值的看不清人,高热敏值的看得到一个钓鱼佬。

最后总结,对于只需要测温的普通玩家,我的意见就是像素差不多就可以了,基本不需要看清物体长啥样,只需要知道哪一坨在发热就行,那么80×60像素的热成像都够了。如果想看清物体轮廓,起步要160像素,一般是256,最好是384像素,480和640不要去考虑,1024更不要去想了,这是优利德的640和1024热成像,感兴趣的可以去搜搜价格,反正我是不敢兴趣,不敢有兴趣。

结束,谢谢







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发表于 2022-9-29 23:08:56 | 显示全部楼层
最值钱的就是那个传感器。
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 楼主| 发表于 2022-9-29 23:28:46 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
hongo 发表于 2022-9-29 23:08
最值钱的就是那个传感器。

是的,以前热成像传感器全部依赖进口,几千块钱的也就80×60像素,现在这五六年民用级的国产化了,价格就打下去了,目前国内民用级能独立制造热传感器的,貌似就只有艾睿和海康吧
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 楼主| 发表于 2022-9-29 23:31:11 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
奇怪,这个链接直接点为啥打不开?空白页面。不过选择新窗口打开,就可以看到了

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发表于 2022-9-29 23:39:18 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
拆机科普贴好帖
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发表于 2022-9-30 00:09:54 | 显示全部楼层
写得很好的科普贴,帮楼主补一张海康H21 Pro的详细参数表


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发表于 2022-9-30 00:27:12 | 显示全部楼层
我单位被我忽悠买的艾睿C210,几个月前2000-买的,跟海康H21pro参数差不多。。。
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发表于 2022-9-30 00:32:33 | 显示全部楼层
这个比较高级
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发表于 2022-9-30 05:13:55 | 显示全部楼层
楼主的小论文,很棒。
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发表于 2022-9-30 06:17:42 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这么长的文,辛苦了lZ
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 楼主| 发表于 2022-9-30 07:05:23 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
玛德陛下 发表于 2022-9-29 23:39
拆机科普贴好帖

谢谢,谢谢
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 楼主| 发表于 2022-9-30 07:06:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
8139 发表于 2022-9-30 00:09
写得很好的科普贴,帮楼主补一张海康H21 Pro的详细参数表

非常详细,谢谢
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 楼主| 发表于 2022-9-30 07:10:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
yiguangqiang 发表于 2022-9-30 00:27
我单位被我忽悠买的艾睿C210,几个月前2000-买的,跟海康H21pro参数差不多。。。 ...

c210比h21要好点,除了两者像素一样和都为双摄像头以外,艾睿的测温范围550度,比海康350度高多了,我都后悔没买艾睿的c200系列,就比海康h21 pro贵两百块
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 楼主| 发表于 2022-9-30 07:11:10 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
wblqx 发表于 2022-9-30 05:13
楼主的小论文,很棒。

谢谢,闲暇之余码字
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 楼主| 发表于 2022-9-30 07:12:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
赵宇520 发表于 2022-9-30 06:17
这么长的文,辛苦了lZ

为坛友做贡献应该的,哈哈
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发表于 2022-9-30 07:26:19 | 显示全部楼层
这绝对是最专业和最彻底的拆解,感谢分享
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发表于 2022-9-30 08:29:22 | 显示全部楼层
拆镜面下回加热后用吸盘就能无损~

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发表于 2022-9-30 08:44:51 | 显示全部楼层
谢谢分享~学习了!
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