Sensor für Wärmestrahlung, Matrix

[µautonom]

Es geht mit hauptsächlich um eine einigermaßen "gute" Auflösung, um auch kleinere Wärmeverteilungen bzw Strukturen
erkennen zu können, wenn man z.B eine Platine fotografiert, dass man wenigstens erkennt, welcher Bereich von einem IC heißer ist, und nicht nur dass es heiß ist.
Das FOV ist eigentlich egal, kann wie bei einer normalen Kamera im Bereich von 40-80° liegen.

Bei dem verwendeten Thermopile erfasst du im Abstand von einem Meter mit einem FOV von 60°x16,4° eine Fläche von ca. 100 cm x 26 cm, wenn du das jetzt durch die Anzahl der Pixel in x- sowie y-Richtung teilst, erhälst du in etwa die Fläche die ein einzeles Pixel erfasst, welches dann deiner gesuchten Auflösung entspricht.
nFOV=(grob) 6cmx6cm. Das ist schon recht grob für die Erfassung der Wärmeverteilung, wobei 1 m Abstand zur Platine die du thermisch überwachst, sehr groß ist. Da reicht ein Abstand der im cm Bereich liegt...
Bei einem Abstand von beispielsweise 10 cm, kann ein Pixel eine Fläche von 0,63mm x 0,75mm erfassen, was eine feine Auflösung ergibt, dafür erfasst du insgesamt mit allen Pixeln eine kleinere Fläche.

Allgemein berechnest du das mit folgender Gleichung:
tan(FOV/2)=H/2*d
H=2*d*tan(FOV/2)

d=Abstand zwischen Sensor und der zu erfassende Fläche
H= Kantenlänge in x- bzw. y-Richtung

Daran erkennst du, dass die Auflösung vom Abstand, dem FOV und der Pixelanzahl abhängig ist. Von diesen Parametern kannst du nur den Abstand verändern. FOV geht nur eingeschränkt ... lass es lieber, besser ist du kaufst sofort die 40° Version statt 60°.

Wie ich schon sagte, es kommt darauf an was du thermisch erfassen willst bzw. wie groß die Fläche sein soll. Kommt es dir nur auf die Auflösung an, so kannst du den Abstand verringern, erfasst aber dafür eine kleinere Gesamtfläche.
Mit der Formel kannst du mal selber verschiedene Abstände durchrechnen und gucken welche Auflösung dir ausreicht.

Notfalls, um die Erkennbarkeit zu steigern, könnte man doch auch
das Wärmebild mit einem optischen Bild aus ner kleinen Kamera im Verhältnis 50:50 überlagern oder?

Gehen tut das schon, ist nur die Frage ob dir der Aufwand wert ist. Ich habe das auch in meiner Arbeit gemacht, indem ich das thermische Bild mit dem Bild, das ich mit meiner DigiCam aufgenommen habe, leicht transparent, übereinander gelegt habe. Wobei das schwierig war, weil ich das nicht exakt deckungsgleich hinbekommen hab. Musst du mal ausprobieren.

Wäre es nicht auch möglich, vor den MLX90620 einen kleinen Spiegel zu setzen und den jeweils um 4 Stufen abzurastern, dann hätte man
doch auch 16x16 Pixel? Normale Oberflächenspiegel mit Alu-Beschichtung reflektieren doch auch Strahlung im Bereich von 1-10µm,
oder liege ich da falsch?
Und das FOV wäre 60x60°.

Einfacher ist es viell. wenn man das Thermopile z.B. an einem DC Motor, Servo was auch immer, befestigt und in die Richtung schwenkt. Die Fläche sozusagen, wie du schon sagtest, abtastest.
Wärmestrahlung lässt sich auch reflektieren, das Material muss einen niedrigen Emissionsgrad ausweisen und damit einen hohen Reflektionsgrad haben. (Kirchhoffsches Strahlungsgesetz). Das haben die meisten metallischen Stoffe. Aluminium, dazu noch poliert, eignet sich sehr gut um Wärmestrahlung zu reflektieren. Hab eben nachgeguckt, Alu hat einen Emissionsgrad von 0,02.

Wobei du bei der Idee mit dem Spiegel das Problem hast, das du auch Reflexionen aus der Umgebung, also von warmen Objekten die sich in der Nähe befinden, einfängst...
Was noch wichtig ist, das du den Emissionsgrad der Oberfläche die du misst, dem Sensor mitteilst, da du ansonsten falsch misst. Der Emissionsgrad muss immer bei der Berechnung der Temperatur berücksichtigt werden.

Bei dem MLX90620 gibt es ein Register, indem du den Emissionsgrad eintragen kannst.

Also ich würde die Variante mit dem "Sensor schwenken" statt Spiegel bevorzugen.