紅外探測(cè)器的工作原理及應(yīng)用 紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國(guó)防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，一個(gè)典型的傳感器系統(tǒng)各部分的實(shí)體分別是：
?。?）待測(cè)目標(biāo)（2）大氣衰減。（3）光學(xué)接收器。（4）輻射調(diào)制器。（5）紅外探測(cè)器。這是紅外系統(tǒng)的核心（6）探測(cè)器制冷器。（7）信號(hào)處理系統(tǒng)。（8）顯示設(shè)備。
依照上面的流程，紅外系統(tǒng)就可以完成相應(yīng)的物理量的測(cè)量。紅外系統(tǒng)的核心是紅外探測(cè)器，按其工作原理可分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩大類。
熱探測(cè)器對(duì)入射的各種波長(zhǎng)的輻射能量全部吸收，它是一種對(duì)紅外光波無(wú)選擇的紅外傳感器。光子探測(cè)器常用的光子效應(yīng)有外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)(光生伏*應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng))和光電磁效應(yīng)。熱探測(cè)器是利用輻射熱效應(yīng)，使探測(cè)元件接收到輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使探測(cè)器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。檢測(cè)其中某一性能的變化，便可探測(cè)出輻射。多數(shù)情況下是通過(guò)熱電變化來(lái)探測(cè)輻射的。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)淖儞Q后測(cè)量相應(yīng)的電量變化。熱敏探測(cè)器對(duì)紅外輻射的響應(yīng)時(shí)間比光電探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng)得多。前者的響應(yīng)時(shí)間一般在ms以上，而后者只有ns量級(jí)。熱探測(cè)器不需要冷卻，光子探測(cè)器多數(shù)要冷卻。
紅外探測(cè)器的應(yīng)用舉例
紅外探測(cè)器應(yīng)用可以用于非接觸式的溫度測(cè)量，氣體成分分析，無(wú)損探傷，熱像檢測(cè)，紅外遙感以及軍事目標(biāo)的偵察、搜索、跟蹤和通信等。紅外傳感器的應(yīng)用前景隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)更加廣闊。
1．紅外氣體分析儀
紅外線氣體分析儀,是利用紅外線進(jìn)行氣體分析"它基于待分析組分的濃度不同,吸收的輻射能不同,剩下的輻射能使得檢測(cè)器里的溫度升高不同,動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同,從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測(cè)器的電信號(hào)"這樣,就可間接測(cè)量出待分析組分的濃度"
根據(jù)紅外輻射在氣體中的吸收帶的不同，可以對(duì)氣體成分進(jìn)行分析。例如，二氧化碳對(duì)于波長(zhǎng)為2.7μm、4.33μm和14.5μm紅外光吸收相當(dāng)強(qiáng)烈，并且吸收譜相當(dāng)?shù)膶?，即存在吸收帶。根?jù)實(shí)驗(yàn)分析，只有4.33μm吸收帶不受大氣中其他成分影響，因此可以利用這個(gè)吸收帶來(lái)判別大氣中的CO2的含量。
2．紅外無(wú)損探傷儀
紅外無(wú)損探傷儀可以用來(lái)檢查部件內(nèi)部缺陷，對(duì)部件結(jié)構(gòu)無(wú)任何損傷。例如，檢查兩塊金屬板的焊接質(zhì)量，利用紅外輻射探傷儀能十分方便地檢查漏焊或缺焊；為了檢測(cè)金屬材料的內(nèi)部裂縫，也可利用紅外探傷儀。
將紅外輻射對(duì)金屬板進(jìn)行均勻照射，利用金屬對(duì)紅外輻射的吸收與縫隙(含有某種氣體或真空)對(duì)紅外輻射的吸收所存在的差異，可以探測(cè)出金屬斷裂空隙。
