[发明专利]一种FOV测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种FOV测试装置及测试方法，测试装置包括半球形穹顶、支撑组件、光源组件、驱动组件、信号处理组件、用于固定待测传感的传感器插座以及控制器；支撑组件固定在半球形穹顶外周，光源组件分布在半球形穹顶外侧，驱动组件使设置在半球形穹顶内的传感器插座转动。光源组件工作，信号处理组件采集并记录待测传感器输出的信号，当光源组件工作结束后，信号处理组件根据记录的数据对应出记录待测传感器在当前角度下的FOV视场角；之后驱动组件带动传感器插座进行旋转10°之后，重复上述步骤直至传感器插座转动180°，即完成待测传感器各角度下的FOV视场角的测试；通过上述方式自动完成测试，提高了效率,并且消除了因为人工操作而产生的误差。

技术领域

本发明属于FOV测试技术领域，具体涉及一种FOV测试装置及测试方法。

背景技术

在光学仪器中，以光学仪器的镜头为顶点，以被测目标的物象可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角，称为视场角(FOV)。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围，视场角越大，视野就越大。通俗地说，目标物体超过这个视场角就不会被收在镜头里。

以红外热电堆温度传感器为例，传感器检测到的信号是视场角度范围内温度的加权平均，其FOV视场角度定义为传感器收到大于50％的幅度信号的角度范围；在后续应用中，为保证测试结果的准确性，其传感器的FOV视场范围需全部包含目标物体。另外，传感器的FOV视场角对传感器的测试距离也有一定影响；在目标物体表面积固定的情况下，FOV视场角越大，测试距离越近；FOV视场角越小，测试距离相对较远。可以看出，FOV视场角直接影响后续方案设计。

现有的测试装置如图1所示，以黑体作为辐射源，将被测传感器位置固定，传感器高度与黑体辐射面中心高度一致，传感器窗口正对前方；传感器与黑体之间的距离为R；手动将黑体在以传感器为圆心，R为半径的圆弧上移动；移动过程中，保证黑体辐射面始终正对传感器，每次移动保证黑体与传感器水平夹角始终增加10°，直至黑体完成半圆弧的移动；每移动一次黑体，使用数字万用表记录传感器的输出电压；等待测试完毕后，以传感器与黑体之间的水平夹角为横坐标，以传感器的输出电压为纵坐标，可得到一条类似正态分布曲线的曲线。将曲线上的最高点作为传感器满幅度信号值，计算出50％满幅度信号值时对应的横坐标，两个横坐标对应的角度之和即为FOV视场角。

以上测试装置存在如下弊端：动移动黑体过程中不能精确控制黑体辐射面正对角度；不能保证每次移动时黑体与传感器之间的夹角增加10°；测试误差较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种FOV测试装置，其实现了自动化，消除了传统手工测试产生的误差。

本发明的另一目的是提供一种FOV测试方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种FOV测试装置，包括半球形穹顶、支撑组件、光源组件、驱动组件、信号处理组件、用于固定待测传感的传感器插座以及控制器；

所述支撑组件固定在半球形穹顶外周使其可水平放置，所述光源组件分布在半球形穹顶外侧，所述驱动组件使设置在半球形穹顶内的传感器插座转动，所述控制器接收待测传感器的信号并将所述信号通过信号处理单元处理后进行显示。

优选地，该测试装置进一步包括传动组件，所述传动组件位于驱动组件和传感器插座之间用于使得传感器插座每次转动10°。

优选地，所述半球形穹顶的最大圆弧上等距开设有十九个通孔，所述通孔用于放置光源组件。

优选地，相邻所述通孔与半球形穹顶的球心连接后形成扇形，所述扇形的圆心角为10°。