Volgens die klassifikasie kan infrarooi sensors in termiese sensors en fotonsensors verdeel word.

Termiese sensor

Die termiese detektor gebruik die opsporingselement om infrarooi straling te absorbeer om 'n temperatuurstyging te produseer, en dan vergesel van veranderinge in sekere fisiese eienskappe. Die meting van die veranderinge in hierdie fisiese eienskappe kan die energie of krag wat dit absorbeer meet. Die spesifieke proses is soos volg: Die eerste stap is om infrarooi straling deur die termiese detektor te absorbeer om 'n temperatuurstyging te veroorsaak; die tweede stap is om 'n paar temperatuureffekte van die termiese detektor te gebruik om die temperatuurstyging in 'n verandering in elektrisiteit om te skakel. Daar is vier tipes fisiese eienskapveranderinge wat algemeen gebruik word: termistortipe, termokoppeltipe, piroelektriese tipe en Gaolai-pneumatiese tipe.

# Termistor tipe

Nadat die hitte-sensitiewe materiaal infrarooi straling absorbeer, styg die temperatuur en die weerstandswaarde verander. Die grootte van die weerstandsverandering is eweredig aan die geabsorbeerde infrarooi stralingsenergie. Infrarooi detektors wat gemaak word deur die weerstand te verander nadat 'n stof infrarooi straling absorbeer, word termistors genoem. Termistors word dikwels gebruik om termiese straling te meet. Daar is twee tipes termistors: metaal en halfgeleier.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): weerstandswaarde; T: temperatuur; A, C, D: konstantes wat wissel met die materiaal.

Die metaaltermistor het 'n positiewe temperatuurkoëffisiënt van weerstand, en sy absolute waarde is kleiner as dié van 'n halfgeleier. Die verhouding tussen weerstand en temperatuur is basies lineêr, en dit het sterk hoë temperatuur weerstand. Dit word meestal gebruik vir temperatuursimulasiemeting;

Halfgeleiertermistors is net die teenoorgestelde, wat gebruik word vir bestralingsopsporing, soos alarms, brandbeskermingstelsels en termiese verkoeler soek en dop.

# Termokoppel tipe

Termokoppel, ook genoem termokoppel, is die vroegste termo-elektriese opsporingstoestel, en sy werkingsbeginsel is piro-elektriese effek. 'n Verbinding wat uit twee verskillende geleiermateriale bestaan, kan elektromotoriese krag by die verbinding opwek. Die einde van die termokoppel wat straling ontvang, word die warm kant genoem, en die ander kant word die koue punt genoem. Die sogenaamde termo-elektriese effek, dit wil sê as hierdie twee verskillende geleiermateriale in 'n lus verbind word, wanneer die temperatuur by die twee gewrigte verskil, sal stroom in die lus opgewek word.

Om die absorpsiekoëffisiënt te verbeter, word swartgoudfoelie op die warm kant geïnstalleer om die materiaal van die termokoppel te vorm, wat metaal of halfgeleier kan wees. Die struktuur kan óf 'n lyn óf 'n strookvormige entiteit wees, of 'n dun film gemaak deur vakuumneerleggingstegnologie of fotolitografietegnologie. Entiteittipe termokoppels word meestal vir temperatuurmeting gebruik, en dunfilmtipe termokoppels (wat uit baie termokoppels in serie bestaan) word meestal gebruik om straling te meet.

Die tydkonstante van die termokoppel tipe infrarooi detektor is relatief groot, so die reaksie tyd is relatief lank, en die dinamiese eienskappe is relatief swak. Die frekwensie van die stralingsverandering aan die noordekant moet oor die algemeen onder 10HZ wees. In praktiese toepassings word verskeie termokoppels dikwels in serie verbind om 'n termopaal te vorm om die intensiteit van infrarooi straling op te spoor.

# Piro-elektriese tipe

Piro-elektriese infrarooi detektors word gemaak van piro-elektriese kristalle of "ferro-elektriese" met polarisasie. Piro-elektriese kristal is 'n soort piëzo-elektriese kristal wat 'n nie-sentrosimmetriese struktuur het. In die natuurlike toestand val die positiewe en negatiewe ladingsentrums nie in sekere rigtings saam nie, en 'n sekere hoeveelheid gepolariseerde ladings word op die kristaloppervlak gevorm, wat spontane polarisasie genoem word. Wanneer die kristaltemperatuur verander, kan dit veroorsaak dat die middelpunt van die positiewe en negatiewe ladings van die kristal verskuif, sodat die polarisasielading op die oppervlak dienooreenkomstig verander. Gewoonlik vang sy oppervlak drywende ladings in die atmosfeer op en handhaaf 'n elektriese ewewigstoestand. Wanneer die oppervlak van die ferro-elektriese middel in elektriese ewewig is, wanneer infrarooi strale op sy oppervlak bestraal word, styg die temperatuur van die ferro-elektriese (plaat) vinnig, die polarisasie-intensiteit daal vinnig en die gebonde lading neem skerp af; terwyl die drywende lading op die oppervlak stadig verander. Daar is geen verandering in die interne ferro-elektriese liggaam nie.

In 'n baie kort tyd vanaf die verandering in die polarisasie-intensiteit wat veroorsaak word deur die temperatuurverandering na die elektriese ewewigstoestand weer op die oppervlak, verskyn oortollige drywende ladings op die oppervlak van die ferro-elektriese, wat gelykstaande is aan die vrystelling van 'n deel van die lading. Hierdie verskynsel word die piro-elektriese effek genoem. Aangesien dit 'n lang tyd neem vir die vrye lading om die gebonde lading op die oppervlak te neutraliseer, neem dit meer as 'n paar sekondes, en die ontspanningstyd van die spontane polarisasie van die kristal is baie kort, ongeveer 10-12 sekondes, dus die piro-elektriese kristal kan reageer op vinnige temperatuurveranderinge.

# Gaolai pneumatiese tipe

Wanneer die gas infrarooi straling absorbeer onder die voorwaarde om 'n sekere volume te handhaaf, sal die temperatuur toeneem en die druk sal toeneem. Die grootte van die drukverhoging is eweredig aan die geabsorbeerde infrarooi stralingskrag, dus kan die geabsorbeerde infrarooi stralingskrag gemeet word. Infrarooiverklikkers wat volgens bogenoemde beginsels gemaak word, word gasdetektors genoem, en die Gao Lai-buis is 'n tipiese gasdetektor.

Foton sensor

Foton infrarooi detektors gebruik sekere halfgeleier materiale om foto-elektriese effekte te produseer onder die bestraling van infrarooi straling om die elektriese eienskappe van die materiale te verander. Deur die veranderinge in elektriese eienskappe te meet, kan die intensiteit van infrarooi straling bepaal word. Die infrarooi detektors wat deur die foto-elektriese effek gemaak word, word gesamentlik fotondetektors genoem. Die hoofkenmerke is hoë sensitiwiteit, vinnige reaksiespoed en hoë reaksiefrekwensie. Maar dit moet oor die algemeen by lae temperature werk, en die opsporingsband is relatief smal.

Volgens die werksbeginsel van die fotondetektor kan dit oor die algemeen in 'n eksterne fotodetektor en 'n interne fotodetektor verdeel word. Interne fotodetektors word verdeel in fotogeleidende detektors, fotovoltaïese detektors en fotomagneto-elektriese detektors.

# Eksterne fotodetektor (PE-toestel)

Wanneer lig op die oppervlak van sekere metale, metaaloksiede of halfgeleiers inval, as die fotonenergie groot genoeg is, kan die oppervlak elektrone uitstraal. Daar word gesamentlik na hierdie verskynsel verwys as foto-elektronemissie, wat tot die eksterne foto-elektriese effek behoort. Fotobuise en fotovermenigvuldigerbuise behoort aan hierdie tipe fotondetektor. Die reaksiespoed is vinnig, en terselfdertyd het die fotovermenigvuldigerbuisproduk 'n baie hoë wins, wat vir enkelfotonmeting gebruik kan word, maar die golflengtereeks is relatief smal, en die langste is slegs 1700nm.

# Fotogeleidende detektor

Wanneer 'n halfgeleier invallende fotone absorbeer, verander sommige elektrone en gate in die halfgeleier van 'n nie-geleidende toestand na 'n vrye toestand wat elektrisiteit kan gelei, waardeur die geleidingsvermoë van die halfgeleier verhoog word. Hierdie verskynsel word die fotogeleidingseffek genoem. Infrarooi detektors wat deur die fotogeleidingseffek van halfgeleiers gemaak word, word fotogeleidende detektors genoem. Tans is dit die mees gebruikte tipe fotondetektor.

# Fotovoltaïese detektor (PU-toestel)

Wanneer infrarooi straling op die PN-aansluiting van sekere halfgeleiermateriaalstrukture bestraal word, onder die werking van die elektriese veld in die PN-aansluiting, beweeg die vrye elektrone in die P-area na die N-area, en die gate in die N-area beweeg na die P gebied. As die PN-aansluiting oop is, word 'n bykomende elektriese potensiaal opgewek aan beide kante van die PN-aansluiting wat die foto-elektromotoriese krag genoem word. Verklikkers wat gemaak word deur die foto-elektromotoriese krag-effek te gebruik, word fotovoltaïese detektors of aansluiting infrarooi detektors genoem.

# Optiese magneto-elektriese detektor

'n Magneetveld word lateraal op die monster toegepas. Wanneer die halfgeleieroppervlak fotone absorbeer, word die elektrone en gate wat gegenereer word, in die liggaam versprei. Tydens die diffusieproses word die elektrone en gate na beide kante van die monster verskuif as gevolg van die effek van die laterale magnetiese veld. Daar is 'n potensiaalverskil tussen beide kante. Hierdie verskynsel word die opto-magneto-elektriese effek genoem. Detektors gemaak van foto-magneto-elektriese effek word foto-magneto-elektriese detektors genoem (na verwys as PEM-toestelle).