紅外線，實質(zhì)上是一種電磁放射波，其波長范圍大致在0.78μm～1000μm頻譜范圍內(nèi)，因其是位于可見光中紅光以外的光線，故而得名為紅外線。任何溫度高于絕對零度的物體，都會向外部空間以紅外線的方式放射能量。利用紅外放射實現(xiàn)相關物理量測量的傳感技術(shù)，即為紅外傳感技術(shù)。紅外傳感技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一，紅外傳感器目前已廣泛應用于航空航天、天文、氣象、軍事、工業(yè)和民用等眾多領域，起著不可替代的重要作用。
紅外光最大的特點是具有光熱效應，會散發(fā)熱量。 它是光譜中最大的光熱效應區(qū)域。紅外線是一種不可見光，與所有電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉和吸收等特性。紅外光在真空中的傳播速度為300000Km/s。紅外光在介質(zhì)中傳播時會衰減，在金屬中傳播會衰減很大，但紅外輻射可以穿過大部分半導體和一些塑料，而大多數(shù)液體對紅外輻射的吸收非常多。
不同的氣體對它的吸收程度不同，大氣對不同波長的紅外光有不同的吸收帶。研究分析表明，它對波長為1-5μm和8-14μm的紅外光具有較大的“透光率”。也就是說，這些波長的紅外光能更好地穿透大氣層。 自然界中的任何物體只要其溫度高于絕對零值，就可以產(chǎn)生紅外輻射。紅外光對不同物體的光熱效應不同，熱能的強度也不同。例如，黑體(完全吸收投射在其表面的紅外輻射的物體)、鏡體(完全反射紅外輻射的物體)、透明體(完全透射紅外輻射的物體)和灰體(部分反射的物體或物體 吸收紅外輻射)會產(chǎn)生不同的光熱效應。
根據(jù)發(fā)出方式不同，紅外傳感器可分為主動式和被動式兩種。
主動紅外傳感器的發(fā)射機發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束，被紅外接收機接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當遇到樹葉、雨、小動物、雪、沙塵、霧遮擋則不應報警，人或相當體積的物品遮擋將發(fā)生報警。
被動紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線來進行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件，這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時就會向外釋放電荷，檢測處理后產(chǎn)生報警。
紅外傳感器的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1、紅外輻射計：用于輻射和光譜輻射測量。
2、搜索和跟蹤系統(tǒng)：用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對其運動進行跟蹤。
3、熱成像系統(tǒng)：能形成整個目標的紅外輻射分布圖像。
4、紅外測距系統(tǒng)：實現(xiàn)物體間距離的測量。(利用的是紅外線傳播時的不擴散原理，因為紅外線在穿越其它物質(zhì)時折射率很小，所以長距離的測距儀都會考慮紅外線)
5、通訊系統(tǒng)：紅外線通信作為無線通信的一種方式。
6、混合系統(tǒng)：是指以上各類系統(tǒng)中的兩個活多個組合。
紅外傳感器應用可以用于非接觸式的溫度測量，氣體成分分析，無損探傷，熱像檢測，紅外遙感以及目標的偵察、搜索、跟蹤和通信等。紅外傳感器的應用前景隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，將會更加廣闊。在將來的發(fā)展中，主要在紅外傳感器的性能和靈敏度將會二較大的提高。
紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領域得到廣泛應用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療(見熱像儀);利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進行監(jiān)視，可實現(xiàn)大范圍的天氣預報;采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動機 的過熱情況等。具有紅外傳感器的望遠鏡可用于軍事行動，林地戰(zhàn)探測密林中的敵人，城市戰(zhàn)中探測墻后面的敵人，以上均利用了紅外線傳感器測量人體表面溫度從而得知敵人所在地。
以上就是對紅外傳感器工作原理、類型、應用的介紹。雖然現(xiàn)在的紅外傳感器還存在許多缺點，但它的功能和作用卻是不容忽視的，隨著科技的進步，它的發(fā)展和使用范圍將會越來越廣，不僅給人們的生活帶來方便，而且對科學的發(fā)展也會帶來極大的便利。
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