一、前沿
红外传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，它在广泛的应用领域中，特别是在科学研究、军事工程和医学方面起着极其重要的作用。例如在红外制导火箭、红外成像、红外遥感等。而红外辐射技术的重要工具就红外传感器，红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用。尤其是在在实现远距离温度监测与控制方面，红外温度传感器以其优异的性能，满足了多方面的要求，因而在产品传感器大显身手的地方。因此红外传感器的发展前景也是不可估量的。二、红外传感器原理 首先了解一下红外光。红外光是太阳光谱的一部分，红外光的最大特点就是具有光热效应，辐射热量，它是光谱中最大光热效应区。红外光一种不可见光，与所有电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。红外光在真空中的传播速度为3×108m/s。红外光在介质中传播会产生衰减，在金属中传播衰减很大，但红外辐射能透过大部分半导体和一些塑料，大部分液体对红外辐射吸收非常大。不同的气体对其吸收程度各不相同，大气层对不同波长的红外光存在不同的吸收带。研究分析表明，对于波长为1～5μm、 8～14μm区域的红外光具有比较大的“透明度”。即这些波长的红外光能较好地穿透大气层。自然界中任何物体，只要其温度在绝对零度之上，都能产生红外光辐射。红外光的光热效应对不同 的物体是各不相同的，热能强度也不一样。例如，黑体(能全部吸收投射到其表面的红外辐射的物体)、镜体(能全部反射红外辐射的物体)、透明体(能全部穿透红外辐射的物体)和灰体(能部分反射或吸收红外辐射的物体)将产生不同的光热效应。严格来讲，自然界并不存在黑体、镜体和透明体，而绝大部分物体都属于灰体。上述这些特性就是把红外光辐射技术用于卫星遥感遥测、红外跟踪等军事和科学研究项目的重要理论依据。
我们知道任何物体都会发出电磁辐射，这种电磁辐射能被红外温度传感器测量。当物体温度变化时，其辐射出的电磁波的波长也会随之变化，红外传感器能将这种波长的变化转换成温度的变化，从而实现监控、测温的目的。
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。 三、红外传感器分类
红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：社会网络
1、辐射计，用于辐射和光谱测量；
时光之箭2、
2、搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；
成都理工大学学报3、热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；
4、红外测距和通信系统；
5、混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
四、红外传感器的应用
由于红外温度传感器实现了无接触测温、远距离测量高温等功能，而且具有较高的灵敏度，因些在现在各行业中得到了广泛的应用。
1、夜视技术
照相机中利用红外线传感器实现夜视功能。红外夜视，就是在夜视状态下，数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，关掉红外滤光镜，不再阻挡红外线进入CCD，红外线经物明星代言平面广告
体反射后进入镜头进行成像，这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,
而不是可见光反射所成的影像，即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。这项技术不论是在军用上还是民用上都已经有了广泛的应用。
2、红外探测器
红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。下面以热探测器为例子来分析探测器的原理。
热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。
3、红外无损探伤
红外无损探伤仪可以用来检查部件内部缺陷，对部件结构无任何损伤。例如，检查两块金属板的焊接质量，利用红外辐射探伤仪能十分方便地检查漏焊或缺焊；为了检测金属材料的内部裂缝，也可利用红外探伤仪。
将红外辐射对金属板进行均匀照射，利用金属对红外辐射的吸收与缝隙(含有某种气体或g20能源部长会议
真空) 对红外辐射的吸收所存在的差异，可以探测出金属断裂空隙。当红外辐射扫描器连续发射一定波长的红外光通过金属板时，在金属板另一侧的红外接收器也同时连续接收到经过金属板衰减的红外光；如果金属板内部无断裂，辐射扫描器在扫描过程中，红外接收器收到的是等量的红外辐射；如果金属板内部存在断裂，红外接收器在辐射扫描器在扫描到断裂处时所接收到的红外辐射值与其他地方不一致，利用图像处形技术，就可以显示出金属板内部缺陷的形状。
4、红外气体分析仪
外线气体分析仪，是利用红外线进行气体分析"它基于待分析组分的浓度不同，吸收的辐射能不同, 剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号"这样，就可间接测量出待分析组分的浓度" 根据红外辐射在气体中的吸收带的不同，可以对气体成分进行分析。例如，二氧化碳对于波长为 2.7μm 、4.33μm 和14.5μm 红外光吸收相当强烈，并且吸收谱相当的宽，即存在吸收带。根据实验分析，只有4.33μm 吸收带不受大气中其他成分影响，因此可以利用这个吸收带来判别大气中2CO 的含量。
二氧化碳红外气体分析仪由气体(含2CO )的样品室、参比室(无2CO )、斩光调制器、反射镜系统、滤光片、红外检测器和选频放大器等组成。测量时，使待测气体连续流过样品室，参比室里充满不含2CO 的气体（或2CO 含量已知的气体）。红外光源发射的红外光分成两束光经反射镜反射到样品室
合肥艾滋女和参比室，经反射镜系统，这两束光可以通过中心波长为 4.33μm 的红外光滤片投射到红外敏感元件上。由于斩光调制器的作用，敏感元件交替地接收通过样品室和参比室的辐射。若样品室和参比室均无2CO 气体，只要两束辐射完全相等，那么敏感元件所接收到的是一个通量恒定不变的辐射，因此，敏感元件只有直流响应，交流选频放大器输出为零。若进入样品室的气体中含有2CO 气体，对4.33μm 的辐射就有吸收，那么两束辐射的通量不等，则敏感元件所接收到的就是交变辐射，这时选频放大器输出不为零。经过标定后，就可以从输出信号的大小来推测2CO 的含量。
红外探测器应用可以用于非接触式的温度测量，气体成分分析，无损探伤，热像检测，红外遥感以及军事目标的侦察、搜索、跟踪和通信等。红外传感器的应用前景随着现代科学技术的发展，将会更加广阔。在将来的发展中，主要在红外传感器的性能和灵敏度将会二较大的提高。发展趋势主要有：（1）智能化。目前的红外传感器主要结合外围设备来使用，而智能传感器内置微处理器，能够实现传感器与控制单元的双向通信，具有小型化、数字通信、维护简单
等优点，能够单独作为一个模块独立工作。（2）微型化。传感器微型化一个必然趋势。现在应用中，由于红外传感器的体积问题，导致其使用程度远不如热电隅来的好。所以红外传感器微型化便携与否对其发展前途的影响是不可忽略的。（3）高灵敏度及高性能。在医学上，人体体温测试方面，红外传感器因测量的快速性而得到了相当的应用，但局限于其准确度不高而没办法取代现有的体温测量方法。因此，红外传感器高灵敏度及高性是其未来发展的必然趋势。
虽然现阶段的红外传感器还有很多的不足，但红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用，随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度，也将有更广阔的应用范围。
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