Menurut klasifikasinya, sensor infra merah dapat dibagi menjadi sensor termal dan sensor foton.

Sensor termal

Detektor termal menggunakan elemen pendeteksi untuk menyerap radiasi infra merah untuk menghasilkan kenaikan suhu, dan kemudian disertai dengan perubahan sifat fisik tertentu.Mengukur perubahan sifat fisik ini dapat mengukur energi atau daya yang diserapnya.Proses spesifiknya adalah sebagai berikut: Langkah pertama adalah menyerap radiasi infra merah oleh detektor termal untuk menyebabkan kenaikan suhu;langkah kedua adalah menggunakan beberapa efek suhu dari detektor termal untuk mengubah kenaikan suhu menjadi perubahan listrik.Ada empat jenis perubahan sifat fisik yang umum digunakan: jenis termistor, jenis termokopel, jenis piroelektrik, dan jenis pneumatik Gaolai.

# Jenis termistor

Setelah bahan peka panas menyerap radiasi infra merah, suhu naik dan nilai resistansi berubah.Besarnya perubahan resistansi sebanding dengan energi radiasi infra merah yang diserap.Detektor infra merah yang dibuat dengan mengubah resistansi setelah suatu zat menyerap radiasi infra merah disebut termistor.Termistor sering digunakan untuk mengukur radiasi termal.Ada dua jenis termistor: logam dan semikonduktor.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): nilai resistansi;T: suhu;A, C, D: konstanta yang bervariasi dengan materi.

Termistor logam memiliki koefisien resistansi suhu positif, dan nilai absolutnya lebih kecil daripada semikonduktor.Hubungan antara resistansi dan suhu pada dasarnya linier, dan memiliki ketahanan suhu tinggi yang kuat.Ini sebagian besar digunakan untuk pengukuran simulasi suhu;

Termistor semikonduktor justru sebaliknya, digunakan untuk deteksi radiasi, seperti alarm, sistem proteksi kebakaran, dan pencarian dan pelacakan radiator termal.

# Jenis termokopel

Termokopel, juga disebut termokopel, adalah perangkat deteksi termoelektrik paling awal, dan prinsip kerjanya adalah efek piroelektrik.Persimpangan yang terdiri dari dua bahan konduktor yang berbeda dapat menghasilkan gaya gerak listrik di persimpangan.Ujung termokopel yang menerima radiasi disebut ujung panas, dan ujung lainnya disebut ujung dingin.Apa yang disebut efek termoelektrik, yaitu, jika dua bahan konduktor yang berbeda ini dihubungkan ke dalam satu lingkaran, ketika suhu pada kedua sambungan berbeda, arus akan dihasilkan dalam lingkaran tersebut.

Untuk meningkatkan koefisien penyerapan, foil emas hitam dipasang pada ujung yang panas untuk membentuk bahan termokopel, yang dapat berupa logam atau semikonduktor.Strukturnya dapat berupa entitas berbentuk garis atau strip, atau film tipis yang dibuat dengan teknologi pengendapan vakum atau teknologi fotolitografi.Termokopel tipe entitas sebagian besar digunakan untuk pengukuran suhu, dan termokopel tipe film tipis (terdiri dari banyak termokopel secara seri) sebagian besar digunakan untuk mengukur radiasi.

Konstanta waktu detektor inframerah tipe termokopel relatif besar, sehingga waktu responsnya relatif lama, dan karakteristik dinamisnya relatif buruk.Frekuensi perubahan radiasi di sisi utara umumnya harus di bawah 10HZ.Dalam aplikasi praktis, beberapa termokopel sering dihubungkan secara seri untuk membentuk termopile untuk mendeteksi intensitas radiasi infra merah.

# Jenis piroelektrik

Detektor inframerah piroelektrik terbuat dari kristal piroelektrik atau "feroelektrik" dengan polarisasi.Kristal piroelektrik adalah sejenis kristal piezoelektrik, yang memiliki struktur non-sentrosimetri.Dalam keadaan alami, pusat muatan positif dan negatif tidak bertepatan dalam arah tertentu, dan sejumlah muatan terpolarisasi terbentuk pada permukaan kristal, yang disebut polarisasi spontan.Ketika suhu kristal berubah, itu dapat menyebabkan pusat muatan positif dan negatif kristal bergeser, sehingga muatan polarisasi pada permukaan juga berubah.Biasanya permukaannya menangkap muatan mengambang di atmosfer dan mempertahankan keadaan keseimbangan listrik.Ketika permukaan feroelektrik berada dalam kesetimbangan listrik, ketika sinar infra merah disinari pada permukaannya, suhu feroelektrik (lembaran) naik dengan cepat, intensitas polarisasi turun dengan cepat, dan muatan terikat menurun tajam;sementara muatan mengambang di permukaan berubah perlahan.Tidak ada perubahan pada bodi feroelektrik internal.

Dalam waktu yang sangat singkat dari perubahan intensitas polarisasi yang disebabkan oleh perubahan suhu ke keadaan kesetimbangan listrik di permukaan lagi, kelebihan muatan mengambang muncul di permukaan feroelektrik, yang setara dengan pelepasan sebagian muatan.Fenomena ini disebut efek piroelektrik.Karena muatan bebas membutuhkan waktu lama untuk menetralkan muatan terikat pada permukaan, dibutuhkan lebih dari beberapa detik, dan waktu relaksasi polarisasi spontan kristal sangat singkat, sekitar 10-12 detik, sehingga kristal piroelektrik dapat merespons perubahan suhu yang cepat.

# Gaolai tipe pneumatik

Ketika gas menyerap radiasi infra merah dengan kondisi mempertahankan volume tertentu, suhu akan meningkat dan tekanan akan meningkat.Besarnya kenaikan tekanan sebanding dengan daya radiasi infra merah yang diserap, sehingga daya radiasi infra merah yang diserap dapat diukur.Detektor infra merah yang dibuat dengan prinsip di atas disebut detektor gas, dan tabung Gao Lai adalah tipikal detektor gas.

Sensor foton

Detektor inframerah foton menggunakan bahan semikonduktor tertentu untuk menghasilkan efek fotolistrik di bawah iradiasi radiasi infra merah untuk mengubah sifat kelistrikan material.Dengan mengukur perubahan sifat kelistrikan, intensitas radiasi infra merah dapat ditentukan.Detektor inframerah yang dibuat oleh efek fotolistrik secara kolektif disebut detektor foton.Fitur utamanya adalah sensitivitas tinggi, kecepatan respons cepat, dan frekuensi respons tinggi.Tapi umumnya perlu bekerja pada suhu rendah, dan pita deteksi relatif sempit.

Menurut prinsip kerja detektor foton, secara umum dapat dibagi menjadi fotodetektor eksternal dan fotodetektor internal.Detektor foto internal dibagi menjadi detektor fotokonduktif, detektor fotovoltaik, dan detektor fotomagnetoelektrik.

# Detektor foto eksternal (perangkat PE)

Ketika cahaya mengenai permukaan logam tertentu, oksida logam atau semikonduktor, jika energi foton cukup besar, permukaan dapat memancarkan elektron.Fenomena ini secara kolektif disebut sebagai emisi fotoelektron, yang termasuk dalam efek fotolistrik eksternal.Tabung foto dan tabung pengganda foto termasuk jenis detektor foton ini.Kecepatan responsnya cepat, dan pada saat yang sama, produk tabung photomultiplier memiliki gain yang sangat tinggi, yang dapat digunakan untuk pengukuran foton tunggal, tetapi rentang panjang gelombangnya relatif sempit, dan yang terpanjang hanya 1700nm.

# Detektor fotokonduktif

Ketika semikonduktor menyerap foton insiden, beberapa elektron dan lubang di semikonduktor berubah dari keadaan non-konduktif menjadi keadaan bebas yang dapat menghantarkan listrik, sehingga meningkatkan konduktivitas semikonduktor.Fenomena ini disebut efek fotokonduktivitas.Detektor inframerah yang dibuat oleh efek fotokonduktif semikonduktor disebut detektor fotokonduktif.Saat ini, ini adalah jenis detektor foton yang paling banyak digunakan.

# Detektor fotovoltaik (perangkat PU)

Ketika radiasi infra merah disinari pada persimpangan PN dari struktur bahan semikonduktor tertentu, di bawah aksi medan listrik di persimpangan PN, elektron bebas di area P berpindah ke area N, dan lubang di area N berpindah ke area daerah P.Jika sambungan PN terbuka, potensial listrik tambahan dihasilkan pada kedua ujung sambungan PN yang disebut gaya gerak listrik foto.Detektor yang dibuat dengan menggunakan efek gaya gerak listrik foto disebut detektor fotovoltaik atau detektor inframerah persimpangan.

# Detektor magnetoelektrik optik

Medan magnet diterapkan secara lateral ke sampel.Ketika permukaan semikonduktor menyerap foton, elektron dan lubang yang dihasilkan berdifusi ke dalam tubuh.Selama proses difusi, elektron dan lubang diimbangi ke kedua ujung sampel karena efek medan magnet lateral.Ada perbedaan potensial antara kedua ujungnya.Fenomena ini disebut efek opto-magnetoelektrik.Detektor yang terbuat dari efek foto-magnetoelektrik disebut detektor foto-magneto-listrik (disebut sebagai perangkat PEM).