红外热成像仪是一种可探测目标的红外辐射,并通过光电转换、电信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,是集光、机、电等尖端技术于一体的高新技术产品。非制冷红外成像技术当成像单元基于8～14 μm波谱区段的红外辐射,入射的红外能量转化为像元镜面和微悬臂梁的温升,从而引起梁的变形,导致像元的转角发生变化。温升不同,每个像元的转角变化也不同,光学检测部分通过检测方形微镜面输出光谱的变化解读出悬臂梁的转角变化及分布,以光强图像的方式将被测物体的温度场显示出来。形成了与景物辐射分布对应的热图像。该技术有以下几点明显优势：成本较低；采用光学读出方法对物体的热辐射信号直接进行读取；无外加制冷装置和光电转换电路使得整机系统体积小、重量轻、功耗低。 基于MEMS微悬臂梁结构的非制冷型红外焦平面成像系统主要由红外线集像部分、由微悬臂梁结构组成的焦平面阵列(Focal Plane Array-FPA)、光学检测部分三部分组成。由微悬臂梁结构组成的红外焦平面成像阵列是该系统的核心技术,由一系列成像像元组成面阵列,每一个像元是由一个方形微镜面和一条或两条固支组成。包括镜面和梁在内的整个像元由两种热膨胀系数差别很大的材料构成。本文从微悬臂梁的微制造技术入手,分析了FPA的传热学知识和热机械、噪声等性能,对FPA结构进行优化设计和对FPA物理特性进行有限元模拟,得出悬臂梁材料的选择和结构尺寸会直接影响到FPA的热学性能和热机械性能,对双金属梁两种材料的选择依据和厚度比做了分析。对微悬臂梁在制造与使用过程中常见的断裂和粘附等失效形式进行机理分析,建立了相关失效模型并提出了解决办法。 本论文的工作：微机械加工技术,红外焦平面阵列的温度场分析,模态分析,结构优化,误差估计,可靠性研究等。