1.本实用新型涉及制冷红外热像仪设计领域，具体是指一种大面阵非制冷红外热像仪。

背景技术：

2.红外热像仪是一种感知被测目标和场景的温差进而成像的视觉探测设备，其因为工作在非可见光波段和成像不需要主动照明的特性，在军事、警用、安防等特种应用场合具有重要的应用价值。早期的红外热像仪由于其探测器制作工艺的不成熟使得红外热像仪的成像面阵大小受限，无法达到传统可见光设备的百万级分辨率，虽具有重要的实用意义但成像不清晰的掣肘长期存在，随着科技的不断发展，目前最新的红外探测器生产工艺得到了长足提升，最高分辨率已可达百万级，红外热像仪进入大面阵时代，给使用者提供了更高的分辨率，更精确的观测准确度和更长的作用距离。红外探测器器件性能提升的同时却给红外热像仪整机的设计和研制带来了新的挑战，主要包括以下几点：1.大面阵使得探测器体积增大，对非制冷红外热像仪小型化研制要求增加了难度；2.大面阵探测器输出信号的数据量增大，热像仪处理器需要处理的信号带宽增大，随之而来的系统功耗增加，给整机散热增加了难度。非制冷热像仪有别于制冷热像仪，首先要求其体积、功耗、散热等指标均满足小型化要求才可以应用在多种隐蔽、便携的场景下，现有技术中因仍旧大量的使用小面阵的传统非制冷红外探测器研制热像仪，因此在大面阵条件下如何实现相同量级的体积、功耗和散热情况成为业界广泛关注的重点问题。3.同类技术代表参考《一种非制冷红外热像仪机芯组件》(授权号：cn 206573221 u)，该专利中介绍了一种非制冷红外热像仪机芯组件设计，通过减震垫、表面散热孔来提高整机的防跌落性能和提高散热能力。但是从热量传递的三种途径(导热、对流和辐射)的效果来说，散热孔散热属于对流散热方式，由于非制冷热像仪体积本就很小，其上开孔也不可能很大，因此即使多开孔整机的散热性能也十分有限，如附图1。4.本使用新型提出了一种大面阵非制冷红外热像仪小型化研制方法，在不增加体积的情况下保证良好的散热效果，并降低整机功耗，可直接替换传统小面阵非制冷红外热像仪整机的现有应用。方法包括：1.通过单电源芯片搭配运算放大器组成分压网络的设计方式由单电源芯片提供驱动探测器工作所需的多种偏置电压，减少电源芯片的使用数量缩减电路板布局压力，控制电路板体积的同时降低整机功耗；2.通过底层逻辑代码编写输出视频信号的完整时序逻辑，删除传统的大体积视频编解码芯片，控制电路板体积的同时降低整机功耗；3.通过内外贯通的散热结构设计精确的将发热量最大的芯片直接与热像仪整机外壳连接，将热量直接导至外壳散热。

技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种大面阵非制冷红外热像仪。6.本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型是一种大面阵非制冷红外热像仪，包括减少电源芯片使用数量的方法、控制电路板体积的方法和外壳散热的方法，所述减少电源芯片使用数量的方法为通过单电源芯片搭配运算放大器组成分压网络的设计方式由单电源芯片提供驱动探测器工作所需的多种偏置电压，减少电源芯片的使用数量缩减电路板布局压力，控制电路板体积的同时降低整机功耗，所述分压网络包括小型化电路板、大面阵红外探测器和单电源搭配多运放分压网络模块，所述大面阵红外探测器设于小型化电路板上，所述单电源搭配多运放分压网络模块设于小型化电路板上。7.进一步地，所述单电源搭配多运放分压网络模块包括单电源芯片、多运放器件、反馈分压电阻网络和运放输出端，所述单电源芯片设于小型化电路板上，所述多运放器件设于小型化电路板上且与单电源芯片连接，所述反馈分压电阻网络设于小型化电路板上且与多运放器件连接，所述运放输出端设于小型化电路板上且与多运放器件连接。8.进一步地，所述控制电路板体积的方法是通过底层逻辑代码编写输出视频信号的完整时序逻辑，删除传统的大体积视频编解码芯片部分的设计。传统的小型化非制冷红外热像仪采用cameralink接口，该接口常用的解决方案是用ds90cr288amtd芯片连接fpga完成并口数字信号向串口数字信号的转换，然后从ds90cr288amtd芯片连接到专用的cameralink接插件上完成视频输出，但是由于该芯片尺寸较大(8.3mm×14.1mm)，对小型化的电路板布局太占面积，因此本实用新型中针对这个小型化设计问题，直接删除了该芯片改为用fpga直连cameralink接插件，取消了并口数据转换串口数据的过程改为通过底层逻辑编程，直接让fpga芯片输出符合cameralink接口时序要求的高速串口数据格式，大大提高板级布局的容量，并且节省了该芯片的成本。9.进一步地，所述外壳散热的方法是通过内外贯通的散热结构设计精确的将发热量最大的芯片直接与热像仪整机外壳连接，将热量直接导至外壳散热，所述外壳散热的方法结构包括前置电路板、主处理芯片电路板、主芯片粘合铜片、铜片延展结构、主处理芯片、定位螺丝孔、机壳前罩和机壳后罩，所述主处理芯片电路板位于前置电路板一侧，所述主芯片粘合铜片设于主处理芯片电路板上，所述铜片延展结构设于主芯片粘合铜片上，所述主处理芯片设于主芯片粘合铜片上，所述定位螺丝孔位于铜片延展结构上，所述机壳前罩可拆卸设于铜片延展结构上，所述机壳后罩可拆卸设于机壳前罩上。10.由于使用了大面阵非制冷红外探测器研制热像仪，更大的面阵带来了更多的数据量和消耗更大的带宽，增加了主处理芯片的计算量，提升了功耗，因此需要将主处理芯片的热量更快的导出以保证芯片的稳定工作。本实用新型中主处理芯片所在电路板与前置电路板的板间距为5mm，因此设计了一个厚2mm的铜片通过导热硅脂粘合到主芯片顶部，同时，在铜片的一侧做了延展设计，将铜片直接延展到与热像仪外壳平齐的机壳部位，在机壳上开槽留出铜片延展部位的空间，闭合后机壳和铜片形成无凸起的外形并直接接触，由于热像仪外壳采用金属材质制作，铜片延展部可直接将芯片热量导致金属外壳上并通过整个机壳完成散热，效果较多开散热孔的方式更优。11.采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：在不增加体积的情况下保证良好的散热效果，并降低整机功耗，可直接替换传统小面阵非制冷红外热像仪整机的现有应用。方法包括：12.1.通过单电源芯片搭配运算放大器组成分压网络的设计方式由单电源芯片提供驱动探测器工作所需的多种偏置电压，减少电源芯片的使用数量缩减电路板布局压力，控制电路板体积的同时降低整机功耗；13.2.通过底层逻辑代码编写输出视频信号的完整时序逻辑，删除传统的大体积视频编解码芯片，控制电路板体积的同时降低整机功耗；14.3.通过内外贯通的散热结构设计精确的将发热量最大的芯片直接与热像仪整机外壳连接，将热量直接导至外壳散热。附图说明15.图1为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪参考资料的示意图；16.图2为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪流程示意图；17.图3为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪分压网络的结构示意图；18.图4为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪外壳散热的方法结构的结构示意图；19.图5为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪外壳散热的方法结构的立体图；20.图6为本实用新型提出的一种大面阵非制冷红外热像仪外壳散热的方法结构的机壳前罩和机壳后罩的结构示意图。21.其中，1、小型化电路板，2、大面阵红外探测器，3、单电源搭配多运放分压网络模块，4、单电源芯片，5、多运放器件，6、反馈分压电阻网络，7、运放输出端，8、前置电路板，9、主处理芯片电路板，10、主芯片粘合铜片，11、铜片延展结构，12、主处理芯片，13、定位螺丝孔，14、机壳前罩，15、机壳后罩。具体实施方式22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。24.如图2～图6所示，本实用新型是一种大面阵非制冷红外热像仪，包括减少电源芯片使用数量的方法、控制电路板体积的方法和外壳散热的方法，所述减少电源芯片使用数量的方法为通过单电源芯片搭配运算放大器组成分压网络的设计方式由单电源芯片提供驱动探测器工作所需的多种偏置电压，减少电源芯片的使用数量缩减电路板布局压力，控制电路板体积的同时降低整机功耗，所述分压网络包括小型化电路板1、大面阵红外探测器2和单电源搭配多运放分压网络模块3，所述大面阵红外探测器2设于小型化电路板1上，所述单电源搭配多运放分压网络模块3设于小型化电路板1上；所述单电源搭配多运放分压网络模块3包括单电源芯片4、多运放器件5、反馈分压电阻网络6和运放输出端7，所述单电源芯片4设于小型化电路板1上，所述多运放器件5设于小型化电路板1上且与单电源芯片4连接，所述反馈分压电阻网络6设于小型化电路板1上且与多运放器件5连接，所述运放输出端7设于小型化电路板1上且与多运放器件5连接；所述控制电路板体积的方法是通过底层逻辑代码编写输出视频信号的完整时序逻辑，删除传统的大体积视频编解码芯片部分的设计；所述外壳散热的方法是通过内外贯通的散热结构设计精确的将发热量最大的芯片直接与热像仪整机外壳连接，将热量直接导至外壳散热，所述外壳散热的方法结构包括前置电路板8、主处理芯片电路板9、主芯片粘合铜片10、铜片延展结构11、主处理芯片12、定位螺丝孔13、机壳前罩14和机壳后罩15，所述主处理芯片电路板9位于前置电路板8一侧，所述主芯片粘合铜片10设于主处理芯片电路板9上，所述铜片延展结构11设于主芯片粘合铜片10上，所述主处理芯片12设于主芯片粘合铜片10上，所述定位螺丝孔13位于铜片延展结构11上，所述机壳前罩14可拆卸设于铜片延展结构11上，所述机壳后罩15可拆卸设于机壳前罩14上。25.具体使用时：通过单电源芯片搭配运算放大器组成分压网络的设计方式由单电源芯片提供驱动探测器工作所需的多种偏置电压，减少电源芯片的使用数量缩减电路板布局压力，控制电路板体积的同时降低整机功耗；通过底层逻辑代码编写输出视频信号的完整时序逻辑，删除传统的大体积视频编解码芯片，控制电路板体积的同时降低整机功耗；通过内外贯通的散热结构设计精确的将发热量最大的芯片直接与热像仪整机外壳连接，将热量直接导至外壳散热。26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。28.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。