典型仪器什么意思

1. 典型测量仪器/设备的原理及介绍

摘要 利用高精度2D位移传感器对被测物进行扫描，得到被测物表面轮廓相关数据后，对其进行各种矫正和分析，得出需要的高度、锥度、粗糙度、平面度等物理量。

2. 露点仪是做什么用的呢请问

露点仪是做什么用的呢

湿度测量方法镜面式露点仪

不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术，检测出露层并测量结露时的温度，
冷镜式露点仪
直接显示露点。镜面制冷的方法有：半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法，在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下，该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到±0.1℃(露点温度)，一般精度可达到±0.5℃以内。

电传感器式露点仪

采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成电容或电阻，在含水份的气体流经后，介电常数或电导率发生相应变化，测出当时的电容值或电阻值，就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器，构成了电传感器式露点分析仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

电解法露点仪

利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子，从而在电极上积累电荷的特性，设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

晶体振荡式露点仪

利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性，可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术，目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品，但精度较差且成本很高。

红外露点仪

利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性，可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点，主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级，还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术，对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。

半导体传感器露点仪

每个水分子都具有其自然振动频率，当它进入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。

重量法

是一种经典的测量方法。让所测样气流经某一干燥剂，其所含水分被干燥剂吸收，精确称取干燥剂吸收的水分含量，与样气体积之比即为样气的湿度。该方法的优点是精度高，最大允许误差可达0.1%；缺点是具体操作比较困难，尤其是必须得到足够量的吸收水质量（一般不小于0.6克），这对于低湿度气体尤其困难，必须加大样气流量，结果会导致测量时间和误差增大（测得的湿度不是瞬时值）。因而该方法只适合于测量露点-32℃以上的气体，可以说市场上纯粹利用该方法测湿度的仪器较少。

由以上分析可知，重量法的关键是怎样精确测量干燥剂吸收的水分含量，因为直接测量比较困难，由此衍生了两种间接测量吸收水含量的方法。

电解法

就是将干燥剂吸收的水分经电解池电解成氢气和氧气排出，电解电流的大小与水分含量成正比，通过检测该电流即可测得样气的湿度。该方法弥补了重量法的缺点，测量量程可达-80℃以下，且精度较好，价格便宜；缺点是电解池气路需要在使用前干燥很长时间，且对气体的腐蚀性及清洁性要求较高。采用该方法的仪器较多，典型的是美国Edgetech 公司的1-C型微水仪和杜邦公司的M303及国产的USI系列产品。

振动频率法

就是将重量法中的干燥剂换用一种吸湿性的石英晶体，根据该晶体吸收水分质量不同时振动频率不同的特点，让样气和标准干燥气流经该晶体，因而产生不同的振动频率差△f1和△f2，计算两频率之差即可得到样气的湿度。该方法具有电解法一样的优点，且使用前勿须干燥。典型代表仪器是英国Michell的QMA系列、美国AMETEK公司的560B。

冷镜法

也是一种经典的测量方法。让样气流经露点冷镜室的冷凝镜，通过等压制冷，使得样气达到饱和结露状态（冷凝镜上有液滴析出），测量冷凝镜此时的温度即是样气的露点。该方法的主要优点是精度高，尤其在采用半导体制冷和光电检测技术后，不确定度甚至可达0.1℃；缺点是响应速度较慢，尤其在露点-60℃以下，平衡时间甚至达几个小时，而且此方法对样气的清洁性和腐蚀性要求也较高，否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’造成测量误差。该方法的典型厂家代表是及英国Michell公司,美国General Eastern公司及瑞士MBW公司等。

阻容法

是一种不断完善的湿度测量方法。利用一个高纯铝棒，表面氧化成一层超薄的氧化铝薄膜，其外镀一层多空的网状金膜，金膜与铝棒之间形成电容，由于氧化铝薄膜的吸水特性，导致电容值随样气水分的多少而改变，测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低，甚至达-100℃，另一突出优点是响应速度非常快，从干到湿响应一分钟可达90%，因而多用于现场和快速测量场合；缺点是精度较差，不确定度多为±2～3℃。老化和漂移严重，使用3~6个月必须校准。该方法的典型厂家代表为英国Alpha湿度仪器公司，爱尔兰的PANAMETRICS公司及美国的XENTAUR公司。但随着各厂家的不断努力，该方法正在逐渐得到完善，例如，通过改变材料和提高工艺使得传感器稳定度大大提高，通过对传感器响应曲线的补偿作到了饱和线性，解决了自动校准问题。代表产品为英国Michell的Easidew系列，采用陶瓷基底的氧化铝电容及C2TX微处理器。

主要特点
◆ED0501B型露点仪是目前湿度测量的精品级产品。它从内核到外观都体现了先进科技及超前设计，该产品是由本公司高级工程师以及高校技术力量研制而成，引进芬兰维萨拉公司传感器，其具有代替进口仪器首推产品，得到广大专家及用户的认可。
◆ED0501B型是采用阻容法原理，通过电容型高分子薄膜湿度传感器，具有准确度高、重复性好、漂移小等优点。
◆零点自动校准
◆全程曲线跟踪修正
◆独特的大屏显示
◆独有的超大储存功能
◆首创曲线显示
◆首创的电量显示
◆先进的探头保护功能
◆操作简单、携带方便
◆抗污染、抗干扰
◆重复性好、响应速度快
◆灵敏度高、稳定性好

技术参数
◆测量范围： -80℃ ～ +20℃或-60℃ ～ +60℃ （根据用户要求选型）
◆精 度： ±0.5℃
◆分 辨 率： 0.01℃或0.1PPM
◆响应时间： 露点在 +60℃ ～ -20℃时 ， ≤0.5 min;
-20℃ ～ -45℃时 ， ≤1.2 min；
-45℃ ～ -80℃时 ， ≤ 4 min.
◆压力测量： 0 ～ 1.0MPa。
◆工作电源： 锂电池,可连续工作5小时,过充保护,220VAC,交直两用。
◆操作环境： 温 度： -40℃～+60℃
相对温度： 0 ～ 100%RH
压 力： ≤1.5 Mpa
◆输出接口： RS232或4～20mA电流（露点输出）,精度 +0.002mA
◆体积重量： 体积 340×240×130mm3 重量 4.6kg
◆进气连接口：G1/4” 螺纹连接
◆进气管道： 5米加长Ф6四氟管

SF6气体检测回收设

ED0501B型精密露点仪
ED0501D型精密露点仪(SF6微量水分测
ED0501E型精密露点仪(SF6微量水分测
ED0501F型冷镜式精密露点仪
DMT-142P型精密露点仪
DMT-242系列便携式SF6露点仪
ED0502A型高精度SF6气体检漏仪
ED0502B型SF6定量检漏仪
ED0502C型六氟化硫气体检漏仪
ED0502D型六氟化硫气体检漏仪
ED0502E型SF6气体定量检漏仪
ED0502F型六氟化硫在线监测报警系统
ED0503A型SF6纯度分析仪
ED0503B型SF6纯度分析仪
ED0503C型SF6气体浓度(百分比)分析
ED0504A型SF6分解产物检测器
ED0504B型SF6故障定位分析仪
ED0504C型SF6智能分解产物测试仪
ED0505C型SF6气体密度继电器校验仪
ED0505D型SF6气体密度继电器校验仪
ED0506系列数字式SF6气体微水、密度综
ED0507C型SF6断路器转接过滤装置
ED0507D型SF6开关维护多功能接头附件
ED0507E型SF6气体取样装置
ED0508DP型SF6综合测试仪
ED0508DF型SF6综合测试仪
ED0508PF型SF6综合测试仪
ED0508DPF型SF6综合测试仪
ED0510型激光型sf6气体和氧气在线检测
ED0511型SF6气体泄漏激光成像仪
EDHC-12Y型SF6气体回收装置
EDHC-38Y-160W型SF6气体回收充
EDHC-15Y-15W型SF6气体回收净化
EDHC-15Y-15L型立式SF6气体回收
EDHC-RF300C型SF6气体回收净化提
ED30C型SF6气体微型无油回收装置
VCH-B046R02型抽真空装置
VCH-8型SF6气体抽真空充气装置
VCH-16型SF6气体抽真空充气体装置
VCH-30型SF6气体抽真空充气装置
VCH-70型SF6气体抽真空充气装置
VCH-150型SF6气体抽真空充气装置
SF6气体储罐
Mega系列全自动SF6气体回收装置
Compact系列手动SF6气体回收装置
Economy系列全自动SF6气体液态回收装
C500R02 SF6 称重储存罐
ED280C型小型SF6气体无油回收装置

3. 阿贝原则的典型仪器

阿贝原则的经典应用是阿贝尔比长仪和螺旋千分尺，其精度为um级别。下面对螺旋千分尺的结构和工作原理进行介绍。 一种精密测量直线距离的仪器﹐简称比长仪（图4）。在天文工作中﹐用于测量底片上谱线间的距离。比长仪的量程200毫米﹐测量精度可达±1.5微米。仪器分三部分﹕精密导轨。置片台﹐是一块可沿导轨移动的钢板﹐它的一侧装著一条透明毫米尺﹐另一侧放待测底片。两架固定联结的显微镜﹕一架用来对物体﹐称为对准显微镜﹔另一架用来对准毫米尺上的刻线和读数﹐称为读数显微镜。移动置片台﹐当对准显微镜从对准一条谱线到另一条谱线时﹐读数显微镜对准的毫米尺上的二次读数之差﹐即为谱线间的距离。根据阿贝提出的原理﹐只要待测对象和毫米尺精确地位于同一高度﹐置片台的滑动误差就不会影响测量精度。
图4 阿贝比长仪仪器设计要求读数显微镜物镜的放大率必须为5 倍，这样，石英标尺上相距为1 mm 的两条刻划线，经物镜成像在分划板上后，其像的间距为5 mm，刚好与固定分划板上10 个分度的总长度相等，这样，固定分划板上的一个刻度格的长度，对应于石英标尺上的实际距离为0. 1 mm。因此二圈螺旋线之分度值为l/ 10 mm。圆刻尺一个分度值为1/ 1 000 mm。因此转动手柄2，分别读出转动前和转动后的读数便可以得出移动的长度。

4. 巴氏硬度计的典型仪器

目前常见的巴氏硬度计有如下3种：
1. GYZJ934—1型巴氏硬度计
仪器由美国Barber—Colman公司生产，该公司也是巴氏硬度计的发明者，该仪器符合美国标准ASTM B648《使用巴柯尔硬度计测量铝合金硬度的试验方法》。
近十年来，随着国内铝型材行业向大截面、厚壁工业型材方面的发展，美国GYZJ934—1型巴氏硬度计在国内铝型材行业被广泛应用。
2.HBa—1型巴氏硬度计 仪器于1976年由无锡市计量科学研究所参考美国GYZJ934—1型仪器研制。
这种仪器采用塑料外壳，由于当时制造技术的限制，传动机构由涡杆结构改成齿轮组结构，仪器价格比较便宜，三十几年来在国内玻璃钢行业得到广泛应用。

5. 仪字是什么意思

仪，仪字繁体。仪：名词用：①人的外表或举动：仪态。仪表。威仪。②按程序进行的礼节：仪式。仪仗。司仪。③礼物：贺仪。谢仪。④供测量、绘图、实验用的器具：仪器。⑤法制，准则：仪刑。设仪立度，可以为准则。 ⑥姓。
仪：动词用：①取法；效法。仪肖曹之指挥，羡张陈之奇画。②拟想；推测；忖度。皆心仪霍将军女。③仪图。揣想，忖度。④匹配。我仪图之。⑤仪比。比拟；比匹。⑥测度。仪天，测候天体；仪衡，测度衡量。

6. QBG-1B品质因数测量仪的使用方法

、典型仪器介绍 —— QBG-3 型 Q 表的使用 (2) 线圈 Q 值的测量： 将被测线圈接到“”接线柱上。调节“频率旋钮”及 “波段开关”至测量所需的频率点。将“ Q 值范围”置于适 当挡位。调节“定位零位校直”旋钮使“定位电压表”指 示为零，调节“定位粗调”和“定位细调”使“定位”电 压表的指针指到“ Q × 1 ” 处。 1 ）使用方法 5 、典型仪器介绍 —— QBG-3 型 Q 表的使用 (3) 线圈电感量的测量： 首先估计被测线圈的电感值，在“、对照表”上找出 对应的频率，再调节“波段开关”及“频率旋钮”至这个 频率值。 1 ）使用方法 5 、典型仪器介绍 —— QBG-3 型 Q 表的使用 (4) 电容量的测量： 根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。 a. 小于 460pF 电容的测量。从仪器附件中取一只电感量大 于 1mH 的标准电感接于“ ” 接线柱上，将“微调”调至 零，主调电容度盘调至最大（ 500pF ），记作 ；然后调 节“定位零位校直”和“ Q 值零位校直”，使“定位”电压 表及 Q 表指示为零 。 1 ）使用方法 5 、典型仪器介绍 —— QBG-3 型 Q 表的使用 (4) 电容量的测量： 根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。 b. 大于 460pF 电容的测量。可以采用前述的串联替代法来 测量。 1 ）使用方法 5 、典型仪器介绍 —— QBG-3 型 Q 表的使用 (5) 电容损耗因数的测量： 首先将主调电容度盘调至 500pF ，记作。将大于 1mH 的 标准电感（附件）接于“ ”接线柱上，调节“波段开关” 及“频率旋钮”，使 Q 表指示最大，设此时 Q 表读数为 ； 然后将被测电容并接于“ ”接线柱上，调小主调电容度 盘至某值，记作 1 ）使用方法 5.2 电子器件特性及参数测量仪器 电子器件特性及 参数测试

7. 测量或计算的仪器叫什么

唉，这问题问的真是急！我理解你的意思是量尺寸的是什么设备？
我要是说测量的仪器叫测量仪器，计算的仪器叫计算器显然太不负责任了。

计量仪器和测绘仪器都可以称为测量仪器。

计量用的仪器典型代表：三坐标机，主要是工业制造上应用；
测绘用的仪器典型代表：全站仪，主要是地理信息、工程建设上应用；

都具有计算功能，希望回答了你的超级模糊的问题。

8. 仪器分析里AA是什么意思啊，还有ICP，AAS

AA：原子吸收光谱仪，又称原子吸收分光光度计，根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。它能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素。

ICP：电感耦合等离子体光谱仪

AAS：原子吸收分光光度计，一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置）。

(8)典型仪器什么意思扩展阅读：

原子吸收光谱仪基本原理

仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。

原子吸收光谱仪应用

因原子吸收光谱仪的灵敏、准确、简便等特点，现已广泛用于冶金、地质、采矿、石油、轻工、农业、医药、卫生、食品及环境监测等方面的常量及微痕量元素分析。

9. 典型传感器介绍

遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，目前遥感中使用的传感器类型大体上可分为: ①摄影类型的传感器; ②扫描成像类型的传感器; ③雷达成像类型的传感器; ④非成像类型的传感器。以下将就前三类的典型传感器进行介绍。

( 一) 光学摄影类传感器

这种类型传感器的基本工作原理为经过透镜 ( 组) ，按几何光学的成像原理聚焦构像，利用感光材料，通过光化学反应直接感测和记录目标物反射的可见光和摄影红外波段电磁辐射能，在胶片或像纸上形成目标物固化影像。其优点是空间分辨率高、成本低、操作易、信息容量大; 缺点是局限在 0. 3 ～1. 3μm 波谱段，影像几何畸变较严重，成像受气候、光照条件和大气效应的限制。

典型的光学摄影类传感器是各类摄影机，按结构及胶片曝光方式可分为帧幅摄影机、缝隙摄影机、多光谱摄影机和全景摄影机。

1. 帧幅式摄影机

这是大家最为熟悉的一种传感器。主要由收集器、物镜、探测器和感光胶片组成，另外还需有暗盒、快门、光栅、机械传动装置等。曝光后的底片上只有一个潜像，须经摄影处理后才能显示出影像来。这种传感器的成像原理是在某一个摄影瞬间获得—张完整的像片 ( 18cm ×18cm 或 23cm ×23cm 幅面) ，一张像片上的所有像点共用一个摄影中心和同一个像片面。

图 3-5 缝隙摄影机

2. 缝隙摄影机

缝隙摄影机又称航带摄影机。在飞机或卫星上，摄影瞬间所获取的影像，是与航向垂直，且与缝隙等宽的一条地面影像。这是由于在摄影机焦平面前方放置一开缝的挡板，将缝隙外的影像全挡去的缘故 ( 图 3-5) 。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像，也连续变化。如果摄影机内的胶片也不断地进行卷绕，且其速度与地面在缝隙中的影像移动速度相同，就能得到连续的条带状的航带摄影负片。当飞机航速与胶片卷绕速度不匹配时，影像会产生仿射畸变。缝隙摄影机投影性质，对于瞬间获取的一条缝隙宽度的影像，仍为中心投影。但对于条带影像，由于是在摄影机随飞行器移动的情况下连续获得，因此与框幅式影像的投影性质就不一样，其航迹线影像为正射投影，而其他部分的像点，是相对各自缝隙内的摄影中心的中心投影，称之为多中心投影。另外，搭载此类传感器的飞行器，其位移和姿态变化会使影像产生复杂的几何畸变。

3. 多光谱摄影机

它是为了摄取不同波段同一目标物的多光谱像片而设计的。其构造与一般普通航空摄影机相似，但具有多镜头、多通道的特点。常见的多光谱摄影机可分为三种类型，即多像机型、多镜头型、单镜头分光谱型。

多镜头型是在一架航空摄影机上，安置几个光学特性一致的镜头，以摄取不同波段同一地区的像片。多像机型是将几架航空摄影机安装在同一飞机上，就组合成了多机型的摄影机。各架像机之间，光轴互相平行，按动一个快门按钮，即可使几个快门同时工作，从而对地物进行多光谱摄影。单镜头分光谱像机的特点是采用棱镜将光束分离成几个波段再进行摄影，或利用响应不同波段的多感光层胶片进行多光谱摄影，胶片经摄影处理后得到的是一张合成了的多光谱像片，如彩色摄影和红外彩色摄影。

图 3-6 全景摄影机

4. 全景摄影机

全景摄影机又称扫描摄影机。全景摄影机的结构如图 3-6 所示，它是在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝，并随物镜作垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成的影像图，因此称扫描像机，又由于物镜摆动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影像都摄入底片，因此又称它为全景摄影机。

全景摄影机的特点是焦距长，有的达 600mm 以上。幅面大，可在长约 23cm 宽达128cm 的胶片上成像。这种摄影机的精密透镜既小又轻，扫描视场很大，有时能达 180°。这种摄影机是利用焦平面上一条平行于飞行方向的狭缝来限制瞬时视场，因此在摄影瞬间得到的是地面上平行于航迹线的一条很窄的影像，当物镜沿垂直航线方向摆动时，就得到一幅全景像片。这种摄影机的底片呈弧状放置，当物镜扫描一次后，底片旋进一幅。由于每个瞬间的影像都在物镜中心一个很小的视场内构像，因此每一部分的影像都很清晰，像幅两边的分辨力明显提高。但由于全景像机的像距保持不变，而物距随扫描角增大而增大，因此出现两边比例尺逐渐缩小的现象，整个影像产生所谓全景畸变，再加上扫描的同时，飞机向前运动，以及扫描镜摆动的非线性等因素，使影像的畸变更为复杂，图 3-7 为地面上正方形格网在全景像片上的形状。

图 3-7 全景像片的畸变

( 二) 扫描成像类型的传感器

扫描成像类型的传感器是逐点逐行地以时序方式获取二维图像。有两种主要的形式，一是对物面扫描的成像仪，它的特点是对地面直接扫描成像，这类仪器如红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪等; 二是瞬间在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列CCD 推扫式成像仪，电视摄像机等。

图 3-8 机载红外扫描仪结构原理图

1. 红外扫描仪

典型的机载红外扫描仪的结构如图 3-8 所示。它的具体结构元件有一个旋转扫描镜，一个反射镜系统，一个探测器，一个制冷设备一个电子处理装置和一个输出装置。

红外扫描仪扫描成像过程是当旋转棱镜旋转，第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次扫描视场内的地面辐射能，由刈幅的一边到另一边依次进入传感器，经探测器输出视频信号再经电子放大器放大和调制，在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线，这条图像线经曝光后在底片上记录下来接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动，胶片也作同步旋转，记录的第二条图像正好与第一条衔接。依次下去，就得到一条与地面范围相应的二维条带图像。

由于地面分辨力随扫描角发生变化，因此红外扫描影像会产生畸变，这种畸变通常称之为全景畸变，其形成原因与全景摄影机类似。

红外扫描仪还存在一个温度分辨力的问题，温度分辨力与探测器的响应率 R 和传感器系统内的噪声 N 有直接关系。为了获得较好的温度鉴别力，红外系统的噪声等效温度限制在 0. 1 ～0. 5 K 之间，而系统的温度分辨力一般为等效噪声温度的 2 ～6 倍。

2. TM 专题制图仪

TM 专题制图仪是一个高级的多波段扫描型的仪器，包括七个光谱段，第一到第五谱段和第七谱段是可见光、近红外和短波红外谱段，第六谱段是热红外谱段。可见光、近红外和短波红外谱段的瞬时视场为 30m ( 轨道高度 705km) ，热红外谱段的瞬时视场分辨率为 120m。由于改善了空间分辨率，扩大了光谱搜盖范围，所以它能用于地球资源分类和绘制多种专题地图。

图 3-9 专题制图仪光学系统

TM 专题制图仪结构如图 3-9 所示，它的主反射镜位于仪器的中下方，在它的前面是光学挡光片和第二反射镜。第二反射镜由支柱安装到望远镜结构支架上。主反射镜的后面是扫描行改正器、内部标定器和主焦面。内部标定器采用白炽灯，通过纤维光束作为第一到第五和第七谱段的光源，第六谱段采用的是可控温度黑体。扫描行改正器是一具有小型的、由马达驱动的双反射镜像平面扫描系统，它的旋转速率与卫星轨道速度大小相同，但方向相反。通过反射镜的主动扫描，直接校正像的运动。辐射制冷器、后续光学系统和红外探测器阵列位于仪器尾部末端。电子线路安装在一个楔形盒内，固定在望远镜的上方。专题制图仪的主要性能参数见表 3-3。

表 3-3 TM 专题制图仪各项参数

图 3-10 HRV 扫描仪的结构原理图

3. HRV 线阵列推扫式扫描仪

HRV 是一种线阵列推扫式扫描仪，其简单的结构如图 3-10 所示。仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组，然后聚焦在 CCD 线阵列元件上，CCD 的输出端以一路时序视频信号输出。由于使用线阵列的 CCD元件作探测器，在瞬间能同时得到垂直航线的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，如缝隙摄影机那样，以 “推扫”方式获取沿轨道的连续图像条带。CCD 称电荷耦合器件，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号。

4. 成像光谱仪

成像光谱仪是新一代传感器，在 20 世纪 80 年代初正式开始研制，研制这类仪器的主要目的是在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时，获得每个像元几乎连续的光谱数据，因而称为成像光谱仪。目前已存在成像光谱仪在可见光—红外波段范围内，可以被分割成几百个窄波段，具有很高的光谱分辨率。从其近乎连续的光谱曲线上，可以分辨出不同物体光谱特征的微小差异，有利于识别更多的目标，因此，成像光谱仪主要应用于高光谱遥感。

成像光谱仪所依据的原理和结构可分为两大类型，一类可称为线阵探测器 CCD 加光机扫描型 ( 图 3-11) ，另一类为面阵 CCD 探测器加空间推扫型 ( 图 3-12) 。

图 3-11 带线阵的成像光谱仪工作方式

图 3-12 带面阵成像光谱仪工作方式

前者实际上是多光谱扫描仪 MSS 和 TM 向更多光谱段的发展，所以具有线阵 CCD 与缝隙式摄影成像相同的行中心投影关系和多光谱扫描仪类似的技术特点: ①空间扫描通过扫描镜摆动完成，从而可以获得大的视场 ( 可高达 90°) ; ②像元配准好，不同波段任何时候都能凝视同一像元; ③光谱覆盖范围比较大，可以从可见光一直到热红外波段; ④进一步提高光谱分辨率、空间分辨率和辐射灵敏度比较困难。

第二类成像光谱仪实际上是 SPOT 推扫式扫描仪的进一步发展，所以具有面阵 CCD与推扫式摄影成像相同的中心投影关系和 HRV 类似的特点: ①像元的凝视时间长，可以获得较高的系统灵敏度和空间分辨率; ②在可见光波段，由于器件很成熟，光谱的分辨率可以做得相当高。但是各个光谱通道之间的配准有一定难度，光学设计不容易，故总视场一般只能达到 30°左右; ③中红外特别是热红外谱区，受器件的限制很大，目前尚未取得实质性进展，难于覆盖到这一谱段。

成像光谱仪 MODIS，作为美国 EOS 计划第一颗卫星 TERRA ( EOS － AM －1) 的主要传感器，已于 1999 年升空。其巨大的应用前景和免费接收政策，促使 MODIS 接收处理站在全球，如雨后春笋般地冒出来，MODIS 将成为宏观资源和环境遥感的重要信息源。MO-DIS 从可见光到红外共分 36 个波段，采用线阵 CCD 探测器与光机扫描相结合的结构形式，星下点的地面分辨率为 250m，500m 和 1000m，卫星轨道与太阳同步。上午 10: 30 过境，扫幅宽度 2330km，每天基本上可覆盖全球一次。MODIS 的光电转换由一个双面扫描镜旋转对地面扫描，以每次 10km 的宽度收集地物目标的波谱信号，经镜头聚焦到星上的探测器。由于不同波段需用不同的探测器，因此在物镜前设置了分光镜，分光后，分别送到可见光 ( VIS) 、近红外 ( NIR) 、短波红外 ( SWIR) 与中波红外 ( MWIR) 以及长波红外( LWIR) 四个物镜与焦平面部件。在焦平面分别安置响应不同波段的探测器和 A/D 变换器，把地物目标的模拟信号变换成数字信号，再经格式化器和缓冲器，将信号输出，通过系统校正处理提供产品。

由于高光谱分辨力和高空间分辨力，随之而来的是数据量的急剧增加，必须考虑海量数据的实时压缩方法，其中之一是实时地选择有效波段，并能根据需要灵活地改变波段宽度和空间分辨力。这样在未来的成像光谱仪传感器系统中必然要有智能型的实时控制和处理能力。另外，与其他遥感数据一样，成像光谱数据也经受着大气、遥感平台姿态、地形因素的影响，产生横向、纵向、扭曲等几何畸变及边缘辐射效应，因此在数据提供给用户使用之前必须进行预处理。预处理的内容主要包括平台姿态的校正，沿飞行方向和扫描方向的几何校正以及图像边缘辐射校正。

( 三) 雷达成像类型的传感器

雷达是一种主动式的微波遥感传感器，它有侧视雷达和全景雷达两种形式，其中在地学领域主要使用侧视雷达。侧视雷达是向遥感平台行进的垂直方向的一侧或两侧发射微波，再接收由目标反射或散射回来的微波。通过观测这些微波信号的振幅、相位、极化以及往返时间，就可以测定目标的距离和特性。

图 3-13 脉冲式雷达的一般结构

侧视雷达成像与航空摄影不同，航空摄影利用太阳光作为照明源，而侧视雷达利用发射的电磁波作为照射源，它与普通脉冲式雷达的结构大体上相近。图 3-13 为脉冲式雷达的一般组成格式，它由一个发射机，一个接收机，一个转换开关和一根天线等构成。发射机产生脉冲信号，由转换开关控制，经天线向观测地区发射。地物反射脉冲信号，也由转换开关控制进入接收机。接收的信号在显示器上显示或记录在磁带上。

雷达工作时，其上的发射器通过天线在很短的微秒级时间内发射一束能量很强的脉冲波，当遇到地面物体时，被反射回米的信号再被天线接收。由于系统与地物距离不同，同时发出的脉冲，接收的时间则不同 ( 图 3-14) 。

雷达接收到的回波中，含有多种信息。如雷达到目标的距离、方位，雷达与目标的相对速度 ( 即作相对运动时产生的多普勒频移) ，目标的反射特性等。其中距离信息可用下式表示:

式中: R 是雷达到目标的距离; v 电磁波传播速度; t 是雷达和目标间脉冲往返的时间。

雷达接收到的回波强度是系统参数和地面目标参数的复杂函数。系统参数包括雷达波的波长、发射功率、照射面积和方向、极化等。地面目标参数与地物的复介电常数、地面粗糙度等有关。

图 3-14 雷达传播工作原理

按天线的结构不同，侧视雷达又分为真实孔径侧视雷达 ( RAR) 和合成孔径侧视雷达 ( SAR) 。

1. 真实孔径侧视雷达

真实孔径侧视雷达的工作原理如图 3-15 所示。天线装在飞机的侧面，发射机向侧向面内发射一束窄脉冲，地物反射的微波脉冲，由天线收集后，被接收机接收。由于地面各点到飞机的距离不同，接收机接收到许多信号，以它们到飞机距离的远近，先后依序记录。信号的强度与辐照带内各种地物的特性、形状和坡向等有关。如图 3-15 中的 a，b，c，d，e 等各处的地物，a 处由于地物隆起，反射面朝向天线，出现强反射; b 处为阴影，无反射; c 处为草地，是中等反射; d 处为金属结构，电导率大，出现最强反射; e 处为平滑表面，出现镜面反射，回波很弱。回波信号经电子处理器的处理，在阴极射线管上形成一条相应于辐照带内各种地物反射特性的图像线，记录在胶片上。飞机向前飞行时，对一条一条辐照带连续扫描，在阴极射线管处的胶片与飞机速度同步转动，就得到沿飞机航线侧面的由回波信号强弱表示的条带图像。

图 3-15 真实孔径侧视雷达的工作原理

真实孔径侧视雷达的地面分辨率包括距离分辨率和方位分辨率两种。距离分辨率是在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离 ( 图 3-16) ，它与脉冲宽度有关，可用下式表示:

遥感地质学

式中: R_τ为距离分辨率; c 为光速; τ 为脉冲宽度; Φ 为雷达波束俯角。另外真实孔径侧视雷达的距离分辨率与距离无关。若要提高距离分辨率，从上式分析，需要减小脉冲宽度，但这样将使作用距离减小。目前一般是采用脉冲压缩技术来提高距离分辨率。此外，在 Φ =50°，脉冲宽度为0. 1 μs 时，距离分辨率为23m，图中，A，B 两点相距20m，不能被分辨。当 Φ =35°，脉冲宽度不变时，距离分辨率为 18m，C，D 两点相距 20m，可以被分辨。这就是说，俯角越大，距离分辨率低; 反之则距离分辨率提高。

图 3-16 在距离方向上的雷达分辨率

方位分辨率是指相邻的两束脉冲之间，能分辨两个目标的最小距离，它与波瓣角 β 有关 ( 图 3-17) 。雷达发射的微波向四面八方辐射，呈花瓣状，称波瓣，但以一个方向为主，称为主瓣，其他方向辐射能小，形成副瓣，其中 β 称为波瓣角。这时的方位分辨率为

图 3-17 侧视雷达的方位分辨率

遥感地质学

式中: R_β为方位分辨率; λ 为波长; d 为天线孔径; GR 为观测距离。要提高方位分辨率，需采用波长较短的电磁波，加大天线孔径和缩短观测距离。这几项措施无论在飞机上或卫星上使用时都受到限制。目前是利用合成孔径侧视雷达来提高侧视雷达的方位分辨率。

2. 合成孔径侧视雷达

合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达 ( 图 3-18) 。要用小孔径雷达天线代替大孔径雷达天线，在地面上通常采用若干小孔径天线组成阵列，即把一系列彼此相连、性能相同的天线，等距离地布设在一条直线上，利用它们接收窄脉冲信号 ( 目标地物后向散射的相位、振幅等) ，以获得较高的方位分辨率。天线阵列的基线愈长，方向性愈好。

图 3-18 合成孔径天线示意图

图 3-19 合成孔径侧视雷达工作过程

合成孔径侧视雷达的工作原理是: 遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个脉冲信号，天线在不同位置上接收回波信号，并记录和储存下来。将这些在不同位置上接收的信号合成处理，得到与真实天线接收同一目标回波信号相同的结果。这样就使一个小孔径天线，起到了大孔径天线的同样作用。

合成孔径雷达系统与真实孔径侧视雷达系统相比，最大的优点在于它的方位分辨率与距离 R 无关。这样的系统既可以放在航空器上，又可以放在航天器上，不会因为与地物的距离远而减少分辨率。理论计算表明，合成孔径雷达在沿航迹的方向上，像元尺寸( 分辨率) 为

遥感地质学

式中: R_S为方位分辨率; d 为天线沿航迹方向的长度 ( 不是全部天线的总长度) 。例如，合成孔径雷达天线装置在宇宙飞船上，总长度为 2km，它由多个小天线排成一阵列，每一个小天线真实孔径为 8m，雷达波长 4cm，飞船天线侧向与目标地物的距离为 400km 时，该合成孔径的方位分辨率为 4m; 如果以 8m 小天线真实孔径作侧视雷达天线，其方位分辨率为2000m; 如果以天线全长2km 为真实孔径天线，其方位分辨率为8m ( 图3-19) 。