精密监控与测量 | FAULHABER助力疫情期间人流量密集场合实现快速、精准的体温检测

全球新冠疫情向人们展示了高传染性病毒给全社会带来的极大危害。游客和旅客在无形中加剧了疾病的传播率，因此对机场抵达人员进行检测并筛查出感染患者成为阻断感染链的重要保障之一。此时，如何快速检测成为一大难题。

热成像照相机在这些场合发挥了关键作用，而FAULHABER微驱动能帮助这些照相机在不足一秒时间内获取精确图像和测量值。

其实，大规模温度监控技术应用早已存在。该技术的推出和逐步推广始于对SARS（非典）、MERS（中东呼吸综合症）和Ebola（伊波拉）区域性疫情的防控。鉴于这些病毒给健康带来严重危害，许多国家在多年前就已开始在机场和其它人流量高的区域采用热成像扫描技术，以达到防控流行病传播的目的。而此次新冠肺炎疫情也使得该技术在全球范围内的应用频率急剧上升。

体热是传染性疾病的常见症状之一，虽然体温升高并不一定代表感染了新冠病毒，但仍有必要做进一步检查。在发现旅客有体热症状时，可对其进行针对性检查并立即采取相关措施。

Faulhaber助力实现快速、非接触式检测

采用热成像照相机进行温度检测的主要优势在于它非常适用于大规模监控，能实现自动化操作，完全无接触，用时仅需几秒。这意味着这项技术非常适用于机场、边防检查或其它关卡等人流量大的场合，可以避免繁琐的人工检查，同时确保正常的人流速度。

在检测过程中，人体最适合快速、可靠地测得准确体温的部位是眼皮内角。通常情况下，额头的温度在出汗后可能会急剧下降，但眼角温度相对来说非常稳定，通过体表的红外线辐射即可完成测量。大多数热成像照相机捕捉辐射的方式与采用一百万像素的图像传感器的普通数码相机类似。

每个像素都是一个微小的辐射热测量计，是一个面积只有几平方微米的热接收器。热辐射测量计的厚度仅为150纳米，能在10毫秒内感测到相当于物体与测量计之间温差五分之一的热辐射。这些值的总和用于计算被感测表面的温度特征。我们常见的红外热量图就是这些温度的图像显示，颜色越浅的区域则温度越高。

热像素和量子阱的检测方法

除了热辐射测量计以外，还有采用其它非接触式和光学温度测量方法。比如，某些传感器可以通过辐射的波长来检测温度。而热辐射测量计和波长检测器不仅可用于医学领域测量人体温度，还可用于查找建筑物的隔热层是否泄漏。通过彩色热量图就可以立即确定温控建筑物内热量或冷气的泄漏位置。

质量控制是热成像技术另一个广泛应用却鲜为人知的领域。无论是在金属、塑料还是玻璃行业，精确控制热处理步骤中的温度是保证产品质量的决定因素，这也是在热轧、夹层或玻璃硬化工艺中采用热成像照相机进行监控的原因。

在太阳能电池领域，可以利用热成像技术发现存在能量缺陷的结构性损坏部位。在安全技术方面，热成像技术也起到重要作用，热扫描可以识别出高温部件，防止故障发生。

而在大气和太空研究中，使用了一种完全不同的方法，也就是量子阱红外探测器 (QWIP)。它由极薄的半导体材料层组成，并利用量子效应。这些材料层限制了粒子的量子物理状态。入射材料层的红外波会影响其状态，并能获取有意义的图像，其色彩具有非常高的分辨率。此外，还有一些仪器并不使用热辐射，而是利用有源照明。红外光源可以通过与标准摄影灯相同的方式照射观测区域，此时热成像照相机变成了一台夜视装置。这种方法可用于监测黑暗空间内的反恐行动，被监测目标是无法看到红外光源的。

光学的动力来源

不过，无论采用哪种方法，都必须对电磁波进行“采集”、汇聚和引导，以进行测量和成像。这和采用可见光源的传统照相技术基本上没有区别，它们使用的光学元件也一样：移动透镜（聚焦和缩放），调整光圈，滤镜定位和快门操控。在这种情况下，应用广泛的热辐射测量计必须在短周期内对热像素进行校准，才能确保相同温度的点在图像中的亮度保持相同。

为此，绝大多数装置都有一个黑色快门，它能自动移动到传感器前侧，将所有像素校准至相同值。快门移动速度越快，完成测量的时间就越短。为实现聚焦和缩放，光学装置通常配备1524 ... SR系列贵金属直流微电机。它们性能极高，所占空间极小。

若将驱动装置内置到微透镜中，还可以采用直径为8-10mm的电机。比如ADM 0620步进电机与内置丝杠组合后，适用于完成滤镜与快门运动。

此外，FAULHABER还可以提供多种类型的电机、减速箱、编码器和配件，几乎能为所有的应用领域提供最佳解决方案。这些驱动部件已在众多传统光学装置内得到多年应用和测试，也适用于云台底座上照相机的自动对准技术，FAULHABER紧凑型低振动步进电机尤其适合于此类应用。