Miturut klasifikasi, sensor inframerah bisa dipérang dadi sensor termal lan sensor foton.

Sensor termal

Detektor termal nggunakake unsur deteksi kanggo nyerep radiasi infra merah kanggo ngasilake kenaikan suhu, lan banjur diiringi owah-owahan ing sifat fisik tartamtu. Ngukur owah-owahan ing sifat fisik kasebut bisa ngukur energi utawa daya sing diserap. Proses tartamtu minangka nderek: Langkah pisanan kanggo nresep radiation infrared dening detektor termal kanggo nimbulaké munggah suhu; langkah kapindho nggunakake sawetara efek suhu saka detektor termal kanggo ngowahi munggah suhu menyang owah-owahan ing listrik. Ana papat jinis owah-owahan sifat fisik sing umum digunakake: jinis termistor, jinis termokopel, jinis piroelektrik, lan jinis pneumatik Gaolai.

# Tipe termistor

Sawise materi sing sensitif panas nyerep radiasi infra merah, suhu mundhak lan owah-owahan nilai resistensi. Gedhene owah-owahan resistensi sebanding karo energi radiasi infra merah sing diserap. Detektor infra merah sing digawe kanthi ngganti resistensi sawise zat nyerep radiasi infra merah diarani termistor. Thermistor asring digunakake kanggo ngukur radiasi termal. Ana rong jinis termistor: logam lan semikonduktor.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): nilai resistance; T: suhu; A, C, D: konstanta sing beda karo materi.

Thermistor logam nduweni koefisien temperatur positif saka resistance, lan nilai absolute luwih cilik tinimbang semikonduktor. Hubungane antara resistance lan suhu ing dasare linear, lan nduweni resistance suhu dhuwur sing kuwat. Biasane digunakake kanggo pangukuran simulasi suhu;

Termistor semikonduktor mung sebaliknya, digunakake kanggo deteksi radiasi, kayata weker, sistem proteksi geni, lan telusuran lan pelacakan radiator termal.

# Tipe Termokopel

Thermocouple, uga disebut thermocouple, minangka piranti deteksi thermoelectric paling awal, lan prinsip kerjane yaiku efek pyroelectric. Persimpangan sing kasusun saka rong bahan konduktor sing beda bisa ngasilake gaya elektromotif ing persimpangan kasebut. Pungkasan termokopel sing nampa radiasi diarani ujung panas, lan ujung liyane diarani ujung dingin. Efek termoelektrik sing diarani, yaiku, yen rong bahan konduktor sing beda iki disambungake menyang daur ulang, nalika suhu ing rong sendi beda, arus bakal diasilake ing daur ulang.

Kanggo nambah koefisien panyerepan, foil emas ireng dipasang ing ujung panas kanggo mbentuk bahan termokopel, sing bisa dadi logam utawa semikonduktor. Struktur kasebut bisa dadi garis utawa entitas sing bentuke strip, utawa film tipis sing digawe kanthi teknologi deposisi vakum utawa teknologi fotolitografi. Termokopel tipe entitas biasane digunakake kanggo pangukuran suhu, lan termokopel tipe film tipis (dumadi saka akeh termokopel ing seri) biasane digunakake kanggo ngukur radiasi.

Konstanta wektu detektor inframerah tipe thermocouple relatif gedhe, saengga wektu respon relatif dawa, lan karakteristik dinamis relatif kurang. Frekuensi owah-owahan radiasi ing sisih lor kudu umume ing ngisor 10HZ. Ing aplikasi praktis, sawetara termokopel asring disambungake kanthi seri kanggo mbentuk thermopile kanggo ndeteksi intensitas radiasi infra merah.

# Jinis piroelektrik

Detektor inframerah pyroelectric digawe saka kristal pyroelectric utawa "ferroelectrics" kanthi polarisasi. Kristal pyroelectric minangka jinis kristal piezoelektrik, sing nduweni struktur non-centrosymmetric. Ing negara alam, pusat muatan positif lan negatif ora pas ing arah tartamtu, lan jumlah muatan polarisasi tartamtu dibentuk ing permukaan kristal, sing diarani polarisasi spontan. Nalika owah-owahan suhu kristal, bisa nimbulaké tengah biaya positif lan negatif saka kristal kanggo ngalih, supaya pangisian daya polarisasi ing lumahing diganti patut. Biasane, permukaane nangkep muatan ngambang ing atmosfer lan njaga keseimbangan listrik. Nalika lumahing ferroelektrik ana ing keseimbangan listrik, nalika sinar infra merah disinari ing permukaane, suhu ferroelektrik (lembaran) mundhak kanthi cepet, intensitas polarisasi mudhun kanthi cepet, lan muatan sing diikat mudhun banget; nalika muatan ngambang ing lumahing diganti alon. Ora ana owah-owahan ing awak ferroelectric internal.

Ing wektu sing cendhak banget saka owah-owahan intensitas polarisasi sing disebabake dening owah-owahan suhu menyang negara keseimbangan listrik ing permukaan maneh, keluwihan muatan ngambang katon ing permukaan ferroelectric, sing padha karo ngeculake bagean saka muatan. Fenomena iki diarani efek pyroelectric. Amarga butuh wektu sing suwe kanggo biaya gratis kanggo netralake muatan sing diikat ing permukaan, butuh luwih saka sawetara detik, lan wektu istirahat saka polarisasi kristal spontan cendhak banget, kira-kira 10-12 detik, saengga kristal pyroelectric bisa nanggapi owah-owahan suhu kanthi cepet.

# Tipe pneumatik Gaolai

Nalika gas nyerep radiasi infra merah ing kondisi njaga volume tartamtu, suhu bakal mundhak lan tekanan bakal mundhak. Gedhene paningkatan tekanan kasebut sebanding karo daya radiasi infra merah sing diserap, saengga daya radiasi infra merah sing diserap bisa diukur. Detektor infra merah sing digawe miturut prinsip ing ndhuwur diarani detektor gas, lan tabung Gao Lai minangka detektor gas khas.

Sensor foton

Detektor inframerah foton nggunakake bahan semikonduktor tartamtu kanggo ngasilake efek fotoelektrik ing iradiasi radiasi infra merah kanggo ngganti sifat listrik bahan kasebut. Kanthi ngukur owah-owahan ing sifat listrik, intensitas radiasi infra merah bisa ditemtokake. Detektor infra merah sing digawe dening efek fotoelektrik diarani detektor foton. Fitur utama yaiku sensitivitas dhuwur, kacepetan respon cepet lan frekuensi respon dhuwur. Nanging umume kudu kerja ing suhu sing kurang, lan band deteksi relatif sempit.

Miturut prinsip kerja detektor foton, umume bisa dipérang dadi photodetector eksternal lan photodetector internal. Photodetector internal dipérang dadi detektor fotokonduktif, detektor fotovoltaik lan detektor fotomagnetoelektrik.

# Detektor foto eksternal (piranti PE)

Nalika cahya kedadeyan ing permukaan logam tartamtu, oksida logam utawa semikonduktor, yen energi foton cukup gedhe, permukaan kasebut bisa ngetokake elektron. Fenomena iki sacara kolektif diarani minangka emisi fotoelektron, sing kalebu efek fotoelektrik eksternal. Phototubes lan tabung photomultiplier kalebu jinis detektor foton iki. Kacepetan respon cepet, lan ing wektu sing padha, produk tabung photomultiplier nduweni gain sing dhuwur banget, sing bisa digunakake kanggo pangukuran foton tunggal, nanging jarak gelombang relatif sempit, lan sing paling dawa mung 1700nm.

# Detektor fotokonduktif

Nalika semikonduktor nyerep foton kedadean, sawetara elektron lan bolongan ing semikonduktor ganti saka negara non-konduktif menyang negara bebas sing bisa ngirim listrik, saéngga nambah konduktivitas semikonduktor. Fenomena iki diarani efek fotokonduktivitas. Detektor infra merah sing digawe dening efek fotokonduktif semikonduktor diarani detektor fotokonduktif. Saiki, iki minangka jinis detektor foton sing paling akeh digunakake.

# Detektor fotovoltaik (piranti PU)

Nalika radiasi infra merah disinari ing persimpangan PN saka struktur bahan semikonduktor tartamtu, miturut aksi medan listrik ing persimpangan PN, elektron bebas ing area P pindhah menyang area N, lan bolongan ing area N pindhah menyang area N. Area P. Yen persimpangan PN mbukak, potensial listrik tambahan diasilake ing loro ujung persimpangan PN sing diarani gaya elektromotif foto. Detektor sing digawe kanthi nggunakake efek gaya elektromotif foto diarani detektor fotovoltaik utawa detektor inframerah persimpangan.

# Detektor magnetoelektrik optik

Medan magnet ditrapake sacara lateral ing sampel. Nalika lumahing semikonduktor nyerep foton, elektron lan bolongan sing diasilake disebar menyang awak. Sajrone proses difusi, elektron lan bolongan diimbangi ing ujung sampel amarga efek medan magnet lateral. Ana prabédan potensial antarane loro ends. Fenomena iki diarani efek opto-magnetoelektrik. Detektor sing digawe saka efek foto-magnetoelektrik diarani detektor foto-magneto-listrik (diarani piranti PEM).