《制冷型红外探测器参数测试方法》

T/CAEEXXX—2025

制冷型红外探测器参数测试方法

1范围

本标准规定了制冷型红外探测器参数测试的测试条件、测试设备、测试项目与方法、数据处理、质

量控制和报告等方面的要求。

本文件适用于各类制冷型红外探测器参数测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T13584-2011红外探测器参数测试方法

GB/T17444-2013红外焦平面阵列参数测试方法

GJB7247-2011红外焦平面探测器制冷组件通用规范

JJF1001-2011通用计量术语及定义

JJF1059.1测量不确定度评定与表示

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

制冷型红外探测器​RefrigeratedInfraredDetector

需通过主动制冷设备（如液氮制冷系统、斯特林制冷机、节流制冷装置等）将探测器芯片温度降至

特定工作温度（通常≤200K），以抑制热噪声、实现对微弱红外辐射信号有效探测的红外探测器，包括

单元型和焦平面阵列型。

3.2

响应率​Responsivity

单位红外辐射功率入射到探测器光敏面（或焦平面阵列有效像元）时，探测器输出的信号电压（或

数字计数），单位为V/W（或count/W）；对于焦平面阵列探测器，特指有效像元的平均响应率（剔除

盲元后计算）。

3.3

噪声等效功率（NEP）NoiseEquivalentPower(NEP)

使探测器输出信号电压方均根值等于其噪声电压方均根值时，入射到探测器上的红外辐射功率，单

位为W。

3.4

探测率Detectivity

探测器输出信号与噪声之比（信噪比）归一化到单位探测面积和单位带宽后的度量值，用于表征探

测器在噪声背景下检测微弱红外信号的能力。

3.5

噪声等效温差（NETD）NoiseEquivalentTemperatureDifference(NETD)

探测器（特指红外焦平面阵列）在给定积分时间､帧频和电子带宽下，基于时域噪声产生峰值信噪

比为1时的黑体温差。

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3.6

响应时间​ResponseTime

探测器对入射红外辐射变化产生响应并达到稳定输出的90%所需的时间，单位为s或μs。

3.7

盲元率NDRBadPixelRate(NDR)

在规定场景温度下，直流电平、响应率或噪声三项中任意一项超出允许阈值的像元占总像元数的百

分比。

3.8

制冷稳定时间CoolingStabilizationTime

制冷设备启动后，探测器芯片温度从常温（23℃±5℃）降至设定工作温度，并在随后10min内

温度波动≤±0.1K，且单次波动持续时间≤30s所需的时间，单位为s；不同制冷方式的稳定时间要求不

同（如液氮制冷≤300秒，斯特林制冷≤900秒），需在测试前明确探测器技术手册要求；若10min内出

现>0.1K但≤30s的短时波动，可忽略该波动，仍视为已稳定；若波动>0.1K且持续>30s，则重新

计时。

3.9

非均匀性（NU）Non-Uniformity(NU)

探测器阵列中各像元对均匀辐射输入的响应一致性差异，用输出信号最大值与最小值的归一化差值

表示，反映探测器像元响应的均匀程度。

3.10

动态范围（DR）DynamicRange(DR)

探测器能够有效探测的最大信号（饱和信号）与最小可探测信号（暗场噪声）的比值，通常以分贝

（dB）为单位，表征探测器对不同强度辐射信号的覆盖能力。

3.11

光谱响应SpectralResponse

探测器输出响应随入射红外辐射波长的变化关系，通常以相对响应（以峰值响应为100%）随波长

的变化曲线表示，用于确定探测器的有效光谱工作范围。

4测试条件​

4.1环境条件​

测试环境需排除外界干扰对制冷系统稳定性及信号检测的影响，具体要求如下：

a)环境温度：(23±5)℃，测试期间温度波动≤±1℃/h；

b)相对湿度：(45±5)%，无结露现象；

c)大气压力：(86～106)kPa，压力波动≤±2kPa/h；

d)电磁屏蔽：在10MHz～1GHz频率范围内，屏蔽效能≥30dB

e)振动控制：在10Hz～500Hz频率范围内，振动加速度≤0.1g，避免制冷机与测试台共振；

f)光照条件：无强光直射（环境光强≤100lx），防止杂散光干扰探测器光敏面。

4.2供电与接地

a)供电要求：按探测器技术手册提供稳压电源，输出电压波动≤±0.5%，纹波系数≤1%（“在

满载状态下测试纹波系数”，确保实际工作条件下的供电稳定性）；

b)接地要求：测试系统采用单点接地，接地电阻≤1Ω，接地引线长度≤3m，避免接地环路引入

干扰。

4.3制冷条件

a)制冷方式选择：根据探测器类型确定（如单元探测器常用液氮制冷，阵列探测器常用斯特林

制冷），制冷设备需符合探测器技术手册的制冷功率要求；

b)温度控制：探测器芯片工作温度需控制在技术手册规定范围，温度偏差≤±0.1K（如无手册

规定，默认控制在80K～120K，适配多数制冷型探测器）；

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c)稳定监测：制冷过程中，需实时监测芯片温度（采样频率≥1Hz），待温度稳定10min后再

启动测试，避免温度漂移影响参数准确性；

d)制冷系统保护：测试前需检查制冷设备的冷却液（如液氮）储量、压力状态，确保测试期间

无中断（如液氮制冷需预留≥50%的储量冗余）。

5测试设备

5.1黑体辐射源​

a)发射率：≥0.97（在2μm～14μm光谱范围内）；

b)温度范围：80K～600K，特殊低温需求（如≤80K）需在真空低温环境下进行，覆盖探测器工

作温度及测试所需的黑体温度点；

c)温度精度：温度控制精度±0.1K，温度均匀性≤2%

d)远场条件：黑体辐射源与探测器的距离应满足夫琅禾费远场条件，通常取≥5×√A（A为探

测器光敏面面积，单位m²），并配备准直光学系统（如离轴抛物镜），以确保入射光发散角

≤5°；

e)升温/降温速率：≤5Kmin⁻¹，避免温度骤变导致的辐射不稳定。​

5.2信号检测设备

a)仪器类型：包括示波器（带宽≥100MHz，采样率≥1GS/s）、锁相放大器（最小可测信号≤1nV）、

数字多用表（电压测量精度≥0.01%）；

b)噪声水平：信号检测设备固有噪声≤探测器噪声的1/5；当探测器单像元噪声＜0.2mV时，

允许放宽至≤1/3，但需在报告中注明实际比值并给出不确定度评估；

c)通道要求：焦平面阵列探测器测试需采用多通道同步采集设备，通道数≥探测器像元列数，

通道间串扰≤-60dB。​

5.3光学系统

a)准直镜：波像差≤λ/4（λ为测试波长，取探测器峰值响应波长），焦距根据探测器光敏面

尺寸确定（确保辐射完全覆盖光敏面）；

b)滤光片：中心波长匹配探测器峰值响应波长（如8μm～12μm波段探测器配对应带宽滤光片），

透过率≥80%，透过率测量误差≤5%；

c)杂散光抑制：光学系统需配备遮光罩，杂散光抑制比≥1000:1，避免环境光进入探测器。

5.4温度测量设备

a)测量精度：±0.1K，分辨率≤0.01K；

b)传感器类型：采用铂电阻温度计（适用于常温至300K）或热电偶（适用于≤300K低温，如

铑铁热电偶）；

c)安装要求：对于已封装探测器，以其自带的焦温反馈二极管数据为准；未封装芯片测试时，

传感器需贴近探测器芯片表面（距离≤1mm），避免与制冷机冷头直接接触导致测量偏差。

5.5低噪声电子学读出系统

a)噪声密度：≤10nV/√Hz（1Hz–1MHz）；若系统级实现困难，允许≤20nV/√Hz，但需在

报告中给出实测值并计入不确定度；

b)带宽：≥探测器信号最高频率的2倍；

c)读出速度：焦平面阵列探测器测试时，读出速度≥探测器帧频的2倍且满足单帧数据输出时

间≤帧周期的1/2（如帧频100Hz时，单帧输出时间≤5ms），避免数据丢失；

d)线性度：在探测器动态范围内，读出系统线性度≤±0.1%，确保信号无失真传输。

5.6数据采集系统

a)ADC分辨率：≥14bit，量化误差≤±1LSB；

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b)采样率：采样率应≥10kHz，并配合模拟低通滤波器，防止高频噪声混叠。

c)存储容量：可连续存储≥100组测试数据，支持数据导出（格式为Excel或TXT）；

d)数据处理：具备实时计算平均值、标准偏差的功能，减少后期数据处理工作量。

5.7标准辐射计

用于校准黑体辐射源的辐射功率输出或验证探测器响应率的准确性，校准不确定度≤2%(k=2)。

6测试项目与方法

6.1制冷稳定时间测试

a)准备工作：将探测器安装在测试夹具上，连接温度传感器、制冷设备及供电系统；

b)启动制冷：记录制冷设备启动时间（t₀），实时采集芯片温度（每1s记录1次）；

c)稳定判定：当温度达到设定值后，持续监测10min，若10min内温度波动≤±0.1K，（温度

波动≤±0.1K且持续≤30s可忽略）记录此时时间(t₁)；若期间出现温度波动＞±0.1K，

则重新从温度回到设定值并稳定开始计时；

d)结果计算：制冷稳定时间τₙ=t₁-t₀，取3次测试平均值作为最终结果（“每次测

试间隔需将探测器升温至常温，避免残留冷量影响结果”，确保测试重复性）。

6.2响应率R

a)黑体设置：将黑体温度分别设定为T₁（探测器线性区下限，如250K）和T₂（线性区上限，

如350K），待黑体温度稳定（波动≤±0.1K）；

b)信号采集：通过光学系统将黑体辐射入射到探测器，用读出系统采集T₁下的输出电压V₁

和T₂下的输出电压V₂每个温度点采集10组数据，取平均值”，减少随机误差；

c)辐射功率计算：按GB/T13584—2011中的黑体辐射公式，计算T₁对应的辐射功率P₁和T

₂对应的辐射功率P₂（需修正大气透过率影响）；

d)结果计算：根据下式计算响应率R

�2−�1

�=21

式中，V1和V2分别为探测器在温度T1和�T2−下�输出的信号电压；P1和P2分别为对应温度下

的黑体辐射功率。

6.3噪声等效温差（NETD）测试

NETD结果需同时给出空间NETD（按本标准6.3方法）与时域NETD（按GB/T17444-2013附录B

方法），并在报告中分别标注“空间NETD”与“时域NETD”数值及测试条件。

a)黑体设置：将黑体温度设定为300K（探测器工作温度范围内的中间值），稳定10min；

b)信号采集：采集探测器输出的5帧图像数据（帧频按探测器技术手册设定，如30fps），剔

除异常帧（如存在瞬时噪声的帧）；

c)噪声计算：对单帧图像的有效像元信号计算标准偏差σ（剔除盲元）；

d)响应率斜率计算：测量290K、300K、310K三个温度点的响应率，通过线性拟合得到dV/dT

（响应率随温度的变化率）；

e)结果计算：根据下式计算NETD

�

𝑁𝐸=

��

式中，σ为单帧图像有效像元信号的标准偏差，d�V�/dT为探测器在该温度下的响应率随温度的变

化率，可通过测量不同温度点下的响应率并进行线性拟合得到。

6.4噪声等效功率测试

a)按照响应率测试方法，测量探测器在某一黑体辐射源温度下的响应率R。​

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b)关闭黑体辐射源后，将黑体温度调整至与环境温度一致（偏差≤±1K），并稳定≥10min，

确保探测器仅接收背景辐射；​

c)用信号检测设备测量探测器输出的噪声电压Vn（或电流In）的均方根值，测量时间应不少

于10s，带宽与响应率测试保持一致；​

d)根据噪声等效功率定义NEP=Vn/R（或NEP=In/R），计算出探测器的噪声等效功率。​

e)改变探测器工作温度或测量条件，重复步骤a至d，测量不同情况下的噪声等效功率，评估

其稳定性和一致性。​

6.5探测率测试​

a)有效接收面积A优先采用芯片设计值；如必须实测，可采用显微镜测量光敏面尺寸后计算，

但该类测量为破坏性手段，仅用于批次抽检，不宜对成品探测器逐只实施；

b)确定测量带宽Δf，一般由信号检测设备的带宽设置决定。​

c)按照6.4方法，测量探测器的噪声等效功率NEP。​

d)根据探测率定义D*=√(A·Δf)/NEP，计算出探测器的探测率。​

e)对不同类型或批次的探测器进行探测率测试，统计分析其性能差异。​

6.6响应时间（τ）测试​

a)脉冲源：脉冲宽度≤τ/5，上升/下降沿≤τ/10；推荐使用QCL或电光调制黑体，峰值波长

匹配；

b)示波器采样率≥5GS/s，带宽≥1GHz；

c)阵列测试：改为“中心像元+四角像元”共5点，取最大值”；若示波器无法直接抓取高速像

素信号，允许采用“高速采样数字读出+片上触发”方式，并在报告中说明方法。

6.7盲元率测试

a)黑体设置：将黑体温度设定为300K，稳定后确保辐射均匀性≤2%；

b)图像采集：采集探测器输出的3帧图像（无运动模糊），分辨率与探测器像元数一致；

c)数据分析：对每帧图像，计算有效像元的平均响应值Vavg和标准偏差σ，判定盲元（Vi<Vavg

-3σ或Vi>Vavg+3σ）；

d)结果计算：盲元率NDR=（盲元总数/总像元数）×100%（“3帧图像的盲元率偏差≤2%

为合格，避免单次测量误差”）；

e)分类统计：在报告中分别统计“死元”（Vi<Vavg-3σ）和“过热元”（Vi>Vavg+3

σ）的数量及占比。

6.8非均匀性NU

a)预热与稳定：探测器制冷稳定后，预热光学系统30min，避免温度变化导致的辐射不均匀；

b)黑体设置：将黑体温度设定为20℃（即293.15K），稳定10min；

c)信号采集：采集探测器输出的5帧图像，剔除盲元后，提取每帧的信号最大值Sₘₐₓ和最小

值Sₘᵢₙ；

d)结果计算：NU=[(Smax-Smin)/(Smax+Smin)]×100%，取5帧结果的平均值（“NU≤5%为

合格，适配多数制冷型阵列探测器的应用要求”）。

6.9动态范围DR

a)饱和信号（Ssat）测量：将黑体温度逐步升高至探测器输出信号达到饱和状态，记录此时的

输出信号值即为Ssat（采集5组数据取平均值）；

b)暗场噪声（σdark）测量：暗场环境设置为，关闭黑体辐射源、断开GPOL偏置且环境温度

控制在（23±5）℃，避免杂散光干扰，使探测器处于暗场环境，采集探测器输出信号，计算

其标准偏差即为σdark（测量时间不少于10s，采集5组数据取平均值）；

c)结果计算：按以下公式计算动态范围：

s𝑎

式中；Ssat为饱和信号，σdark为暗场噪声。�

��=20log10

�d𝑎�

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6.10线性度L

a)温度点设置：在探测器有效动态范围内，选取至少5个均匀分布的黑体温度点（如250K、

280K、300K、320K、350K），覆盖线性区上下限；

b)信号采集：对每个温度点，采集探测器输出信号电压Vi（每个温度点采集10组数据取平均

值）；

c)线性拟合：以黑体辐射功率Pi（按GB/T13584-2011计算）为横坐标、输出信号电压V_i为

纵坐标，进行线性拟合，得到拟合方程V=kP+b（k为拟合斜率，b为截距）；

d)残差计算：计算每个温度点的实际输出电压与拟合电压的残差ΔVi=|Vi-(kPi+b)|，并

计算残差与拟合电压的百分比；

e)合格判定：在有效动态范围内，线性拟合残差≤±2%为合格。

6.11调制传递函数MTF

a)靶标准备：采用狭缝靶（狭缝宽度≤探测器像元尺寸的1/2，对比度≥90%），安装在黑体辐

射源前方，确保靶标辐射均匀；

b)测试设置：调整光学系统，使狭缝靶像清晰成像在探测器光敏面中心，测试距离满足远场条

件（≥5×√A，A为探测器有效接收面积）；

c)数据采集：分别测试水平、垂直及45°方向的MTF，空间频率范围从0至探测器奈奎斯特

频率（f_N=1/(2d)，d为像元间距）；

d)结果处理：绘制MTF曲线，提取并报告50%MTF对应的空间频率值。

6.12光谱响应

a)设备设置：使用单色仪（波长范围2μm～14μm，波长精度≤±0.05μm），将单色仪输出的

单色红外辐射通过光学系统入射到探测器光敏面；扫描测试：在2μm～14μm范围内以步长

≤0.1μm进行波长扫描，每步停留时间≥探测器响应时间的3倍，记录对应波长下的探测

器输出响应值；数据归一化：以峰值响应对应的输出值为100%，计算各波长下的相对响应率

（相对响应=该波长响应值/峰值响应值×100%）；

b)结果计算：绘制相对响应随波长的变化曲线，从曲线中读取峰值波长（λ_peak）、短波截止

波长（λ_cut-off,short，相对响应降至峰值50%时的短波波长）及长波截止波长（λ

_cut-off,long，相对响应降至峰值50%时的长波波长）。

6.13功耗P

a)测试准备：成品探测器无法拆分制冷/温控/读出回路时，允许只测总功耗，但需在报告中注

明“未分模块”；

b)启动功耗测量：记录制冷设备启动至温度稳定过程中的峰值功耗Pstart，采样间隔≤0.1s，捕

捉瞬时峰值；

c)稳态功耗测量：温度稳定后，持续测量30min，记录平均功耗Psteady（每1min记录1次数

据，取30次数据的平均值）；

d)结果记录：在报告中分别记录Pstart和Psteady，单位为W，精度至0.1W，无法分模块时标

注“Total”。

7数据处理​

7.1基础数据处理

对每个参数的测试数据进行多次测量，一般不少于3次。计算测量数据的算术平均值作为该参数

的测量结果，测量结果的有效数字保留至比测试设备分辨率多一位，采用格拉布斯准则（显著性水平α

=0.05）剔除异常数据，若剔除后数据量不足3次，需重新测试。

7.2数据修正

a)温度漂移修正：若测试过程中环境温度波动超过±1℃，需根据探测器的温度系数（由技术

手册提供）对响应率、NEP等参数进行修正，修正公式参考探测器技术手册或GB/T13584-2011；

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b)系统误差修正：根据测试设备的校准报告，对信号检测设备的系统误差（如电压表的修正值）

进行补偿，补偿值取校准报告中对应量程的修正值；

c)辐射修正：考虑大气透过率（在2μm～14μm波段，大气透过率按0.95修正，或通过标准

辐射计实测）对黑体辐射功率的影响。

7.3不确定度评定

a)评定依据：按JJF1059.1的方法，分析不确定度来源（设备精度、环境波动、测量重复性

等）；

b)关键参数要求：

响应率：合成标准不确定度≤3%，扩展不确定度≤6%（k=2）；

NETD：扩展不确定度≤8%（k=2）

NEP：合成标准不确定度≤5%，扩展不确定度≤10%（k=2）；

c)报告要求：在测试报告中需给出各参数的不确定度评定过程（包括不确定度分量表、合成标

准不确定度计算式）。

8质量控制和报告

8.1测试设备校准​

测试设备应定期进行校准，校准周期根据设备的稳定性和使用频率确定，一般不超过1年，制冷

设备的温度传感器需每6个月校准1次，确保低温测量精度。校准应采用国家或行业认可的标准源或

标准器具进行，校准结果应符合设备的精度要求，并在校准有效期内使用。校准证书应妥善保存，以备

查阅。​

8.2测试过程质量控制​

在测试过程中，应采取必要的质量控制措施，如定期进行重复性测试、采用标准样品进行比对测试

等。重复性测试的相对标准偏差应不超过规定的允许范围，一般要求不超过5%。比对测试结果应与标

准样品的已知值相符，偏差应≤±3%（或按标准样品技术手册要求）。对测试过程中出现的异常数据或

结果，应进行分析和复查，确保测试结果的准确性和可靠性。​

8.3报告应包括

测试报告需完整、准确，至少包含以下内容：

a)基本信息：测试对象（探测器型号、批次、序列号）、测试日期、测试人员、测试依据（本

标准）；

b)设备信息：测试设备清单（型号、校准日期、精度）、制冷设备类型及参数；

c)环境数据：测试期间的温度、湿度、大气压力、电磁屏蔽效能等；

d)测试过程：各参数的测试步骤（如黑体温度设置、测量次数）、关键操作记录（如制冷稳定

时间）；

e)数据结果：各参数的测量值、平均值、不确定度、合格判定（依据探测器技术手册或本标准

推荐值）；

f)异常说明：测试中出现的异常情况（如制冷中断）、处理措施及对结果的影响；

g)结论与建议：明确探测器参数是否合格，针对不合格参数（如盲元率过高）提出改进建议；

h)签字确认：测试人员、审核人员签字，测试机构盖章。

8.4记录与档案管理

应建立完善的测试记录和档案管理制度，对测试过程中的原始数据（含异常数据及处理记录）、测

试报告、校准证书、设备维护记录等相关文件进行妥善保存。记录应真实、准确、完整，便于追溯和查

询。档案保存期限应根据测试机构的规定和相关法律法规要求确定，一般不少于5年，若探测器用于

军工领域，档案保存≥10年。​​

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中国电子装备技术开发协会

《制冷型红外探测器参数测试方法》编制说明

(征求意见稿)

一、工作简况

1、任务来源

团体标准《制冷型红外探测器参数测试方法》由中国电子装备技术开发协会

于2025年5月份批准立项，计划编号：2025-015T-CAEE。本团体标准由中国

电子装备技术开发协会提出，主要起草单位：中国电子科技集团公司第十一研究

所、浙江拓感科技有限公司等。

2、编制背景及目标

随着红外探测技术在安防、军工、医疗、工业检测等领域的广泛应用，制冷

型红外探测器的市场需求持续增长。该类探测器凭借高灵敏度、低噪声的优势，

成为复杂场景下微弱红外信号探测的核心设备。然而，当前行业内制冷型红外探

测器参数测试缺乏统一标准，不同企业的测试条件、设备选型、方法流程差异较

大，导致测试结果可比性差、准确性难以保障，严重影响产品质量判定和市场流

通效率。因此，制定统一的参数测试方法标准势在必行。

旨在建立一套涵盖制冷型红外探测器全参数、全流程的测试方法规范，明确

测试条件、设备要求、操作步骤及数据处理规则。通过标准实施，规范行业测试

行为，提升测试结果的准确性、一致性和可比性，为产品研发、生产检验、市场

监管提供技术依据，推动制冷型红外探测器产业高质量发展。目前此类标准缺失，

亟需制定统一的测试方法标准，引导行业规范发展。

3、工作过程

（一）成立编制小组

2024年4月，中国电子装备技术开发协会组织相关单位，搜集整理制冷型

红外探测器参数测试的相关技术资料、行业实践案例及现有相关标准，分析当前

测试工作中存在的技术痛点和流程短板，明确标准的核心覆盖范围和关键技术条

款。

（二）成立编制小组

2024年4月，由牵头单位中国电子科技集团公司第十一研究所联合各起草

单位组建标准编制小组，召开内部启动会议。编制小组制定了标准编制工作计划、

编写大纲，明确任务分工及各阶段进度安排，对标准制定的关键环节和技术难点

进行深入研讨，并于2025年5月编制完成《制冷型红外探测器参数测试方法》

标准草案与项目建议书。

（三）标准立项

2025年5月，中国电子装备技术开发协会对该标准立项申请进行专家质询，

同意将本标准列入标准制定计划，《制冷型红外探测器参数测试方法》正式立项。

二、标准编制原则和主要内容

1、标准制定原则

（1）编制原则：本文件的制定符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分：

标准的结构和编写》的规范性要求，标准中有关内容是以相关法律法规、政策文

件、国家行业标准为主要依据，结合本团体发展现状，并参考相关标准的基础上，

形成本标准草案。

（2）适应性：本文件的制定适用于本团体。主要针对各类制冷型红外探测器的

参数测试，明确了测试全流程的技术要求，覆盖单元型和焦平面阵列型探测器的

核心参数。

（3）可行性：本文件的制定考虑了团体情况和具体过程中实践所需条件，兼兼

顾测试规范性与操作灵活性，确保标准具有较强的可操作性和落地性。

2、标准主要技术内容

本标准规定了制冷型红外探测器参数测试的范围、规范性引用文件、术语和

定义、测试条件、测试设备、测试项目与方法、数据处理、质量控制和报告等内

容。

明确了制冷型红外探测器及相关核心参数的定义；对测试环境、供电接地、

制冷条件提出具体要求；规定了黑体辐射源、信号检测设备、光学系统等测试设

备的技术指标；详细列出了制冷稳定时间、响应率、噪声等效温差、探测率等13

项核心参数的测试步骤；明确了数据处理、修正及不确定度评定方法；规范了测

试报告的内容和档案管理要求，为测试工作提供全面指导。

3、标准解决的主要问题

本标准通过统一制冷型红外探测器的测试条件、设备要求和操作流程，解决

了行业内测试方法不统一、结果可比性差的问题。同时，明确数据处理和质量控

制要求，提升测试结果的准确性和可靠性，为产品质量判定提供客观依据，助力

产业技术升级和市场规范化发展。

三、主要章节内容框架

规定测试环境、供电接地、制冷条件的

第四章测试条件

具体技术要求

明确黑体辐射源、信号检测设备、光学

第五章测试设备

系统等各类测试设备的性能指标

详细说明13项核心参数的测试步骤、

第六章试项目与方法

操作要求和计算方法

规范测试数据的基础处理、修正方法及

第七章数据处理

不确定度评定规则

明确测试设备校准、过程质量控制要

第八章质量控制和报告

求，规定测试报告内容和档案管理要求

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利。

五、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，

国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

本标准无相关国际标准。

六、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强

制性标准的协调性

本标准属于团体标准，与现行法律、法规、规章和政策以及有关基础和相关

标准不矛盾。

七、其他应予说明的事项

无

ICS31.260

CCSL52

T/CAEE

团体标准

T/CAEEXXX—2025

制冷型红外探测器参数测试方法

TestingMethodforParametersofRefrigeratedInfraredDetectors

2025-XX-XX发布2025-XX-XX实施

中国电子装备技术开发协会  发布

T/CAEEXXX—2025

制冷型红外探测器参数测试方法

1范围

本标准规定了制冷型红外探测器参数测试的测试条件、测试设备、测试项目与方法、数据处理、质

量控制和报告等方面的要求。

本文件适用于各类制冷型红外探测器参数测试。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T13584-2011红外探测器参数测试方法

GB/T17444-2013红外焦平面阵列参数测试方法

GJB7247-2011红外焦平面探测器制冷组件通用规范

JJF1001-2011通用计量术语及定义

JJF1059.1测量不确定度评定与表示

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

制冷型红外探测器​RefrigeratedInfraredDetector

需通过主动制冷设备（如液氮制冷系统、斯特林制冷机、节流制冷装置等）将探测器芯片温度降至

特定工作温度（通常≤200K），以抑制热噪声、实现对微弱红外辐射信号有效探测的红外探测器，包括

单元型和焦平面阵列型。

3.2

响应率​Responsivity

单位红外辐射功率入射到探测器光敏面（或焦平面阵列有效像元）时，探测器输出的信号电压（或

数字计数），单位为V/W（或count/W）；对于焦平面阵列探测器，特指有效像元的平均响应率（剔除

盲元后计算）。

3.3

噪声等效功率（NEP）NoiseEquivalentPower(NEP)

使探测器输出信号电压方均根值等于其噪声电压方均根值时，入射到探测器上的红外辐射功率，单

位为W。

3.4

探测率Detectivity

探测器输出信号与噪声之比（信噪比）归一化到单位探测面积和单位带宽后的度量值，用于表征探

测器在噪声背景下检测微弱红外信号的能力。

3.5

噪声等效温差（NETD）NoiseEquivalentTemperatureDifference(NETD)

探测器（特指红外焦平面阵列）在给定积分时间､帧频和电子带宽下，基于时域噪声产生峰值信噪

比为1时的黑体温差。

1

T/CAEEXXX—2025

3.6

响应时间​ResponseTime

探测器对入射红外辐射变化产生响应并达到稳定输出的90%所需的时间，单位为s或μs。

3.7

盲元率NDRBadPixelRate(NDR)

在规定场景温度下，直流电平、响应率或噪声三项中任意一项超出允许阈值的像元占总像元数的百

分比。

3.8

制冷稳定时间CoolingStabilizationTime

制冷设备启动后，探测器芯片温度从常温（23℃±5℃）降至设定工作温度，并在随后10min内

温度波动≤±0.1K，且单次波动持续时间≤30s所需的时间，单位为s；不同制冷方式的稳定时间要求不

同（如液氮制冷≤300秒，斯特林制冷≤900秒），需在测试前明确探测器技术手册要求；若10min内出

现>0.1K但≤30s的短时波动，可忽略该波动，仍视为已稳定；若波动>0.1K且持续>30s，则重新

计时。

3.9

非均匀性（NU）Non-Uniformity(NU)

探测器阵列中各像元对均匀辐射输入的响应一致性差异，用输出信号最大值与最小值的归一化差值

表示，反映探测器像元响应的均匀程度。

3.10

动态范围（DR）DynamicRange(DR)

探测器能够有效探测的最大信号（饱和信号）与最小可探测信号（暗场噪声）的比值，通常以分贝

（dB）为单位，表征探测器对不同强度辐射信号的覆盖能力。

3.11

光谱响应SpectralResponse

探测器输出响应随入射红外辐射波长的变化关系，通常以相对响应（以峰值响应为100%）随波长

的变化曲线表示，用于确定探测器的有效光谱工作范围。

4测试条件​

4.1环境条件​

测试环境需排除外界干扰对制冷系统稳定性及信号检测的影响，具体要求如下：

a)环境温度：(23±5)℃，测试期间温度波动≤±1℃/h；

b)相对湿度：(45±5)%，无结露现象；

c)大气压力：(86～106)kPa，压力波动≤±2kPa/h；

d)电磁屏蔽：在10MHz～1GHz频率范围内，屏蔽效能≥30dB

e)振动控制：在10Hz～500Hz频率范围内，振动加速度≤0.1g，避免制冷机与测试台共振；

f)光照条件：无强光直射（环境光强≤100lx），防止杂散光干扰探测器光敏面。

4.2供电与接地

a)供电要求：按探测器技术手册提供稳压电源，输出电压波动≤±0.5%，纹波系数≤1%（“在

满载状态下测试纹波系数”，确保实际工作条件下的供电稳定性）；

b)接地要求：测试系统采用单点接地，接地电阻≤1Ω，接地引线长度≤3m，避免接