在了解紅外傳感器之前，首先，我們應該了解一下，什么是紅外線(xiàn)，或者叫紅外光。

我們知道，光線(xiàn)也是一種輻射電磁波，以人類(lèi)的經(jīng)驗而言，通常指的是肉眼可見(jiàn)的光波域是從400nm（紫光）到700nm（紅光）可以被人類(lèi)眼睛感覺(jué)得到的范圍。

我們把紅光之外、波長(cháng)760nm到1mm之間輻射叫做紅外光，紅外光是肉眼看不到的，但通過(guò)一些特殊光學(xué)設備，我們依然可以感受到。

紅外線(xiàn)是一種人類(lèi)肉眼看不見(jiàn)的光，所以，它具有光的一切光線(xiàn)的所有特性。但同時(shí)，紅外線(xiàn)還有一種還具有非常顯著(zhù)的熱效應。所有高于絕對零度即－273℃的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線(xiàn)。

因此，簡(jiǎn)單地說(shuō)，紅外線(xiàn)傳感器是利用紅外線(xiàn)為介質(zhì)來(lái)進(jìn)行數據處理的一種傳感器。

紅外傳感器的種類(lèi)

根據發(fā)出方式不同，紅外傳感器可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。

主動(dòng)紅外傳感器的工作原理及特性

主動(dòng)紅外傳感器的發(fā)射機發(fā)出一束經(jīng)調制的紅外光束，被紅外接收機接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線(xiàn)。當遇到樹(shù)葉、雨、小動(dòng)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。

主動(dòng)紅外探測器技術(shù)主要采用一發(fā)一收，屬于線(xiàn)形防范，現在已經(jīng)從最初的但光束發(fā)展到多光束，而且還可以雙發(fā)雙受，最大限度的降低誤報率，從而增強該產(chǎn)品的穩定性，可靠性。

由于紅外線(xiàn)屬于環(huán)境因素不相干性良好（對于環(huán)境中的聲響、雷電、振動(dòng)、各類(lèi)人工光源及電磁干擾源，具有良好的不相干性）的探測介質(zhì)；同時(shí)也是目標因素相干性好的產(chǎn)品（只有阻斷紅外射束的目標，才會(huì )觸發(fā)報警），所以主動(dòng)式紅外傳感器器將會(huì )得到進(jìn)一步的推廣和應用。

被動(dòng)紅外傳感器器的工作原理及特性

被動(dòng)紅外傳感器是靠探測人體發(fā)射的紅外線(xiàn)來(lái)進(jìn)行工作的。傳感器器收集外界的紅外輻射進(jìn)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(shí)就會(huì )向外釋放電荷，檢測處理后產(chǎn)生報警。

這種傳感器是以探測人體輻射為目標的。所以輻射敏感元件對波長(cháng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

被動(dòng)紅外傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個(gè)熱釋電元幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應相互抵消，于是探測器無(wú)信號輸出。

一旦入侵人進(jìn)入探測區域內，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡而聚焦，從而被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。

紅外傳感器的應用

從目前應用的情況來(lái)看，紅外傳感器有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、環(huán)境適應性?xún)?yōu)于可見(jiàn)光，尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力；

2、隱蔽性好，一般都是被動(dòng)接收目標的信號，比雷達和激光探測安全且保密性強，不易被干擾；

3、由于目標和背景之間的溫差和發(fā)射率差形成的紅外輻射特性進(jìn)行探測，因而識別偽裝目標的能力優(yōu)于可見(jiàn)光；

4、與雷達系統相比，紅外系統的體積小，重量輕，功耗低。

近年來(lái)，紅外傳感器的發(fā)展趨勢主要體現在以下四個(gè)方面：

一是采用新型材料和處理技術(shù)，使得傳感器的紅外探測率提高，響應波長(cháng)增大，響應時(shí)間縮短，像素靈敏度和像素密度更高，抗干擾性能提高，生產(chǎn)成本降低。如Pyreos和Irisys公司已推出薄膜和陶瓷混合的新型熱釋電敏感技術(shù)，使得敏感元件可以實(shí)現陣列化。

二是傳感器的大型化和多功能化。隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展和傳感器的應用領(lǐng)域的不斷擴大，紅外傳感器正從小型、單一功能，向大型化、多功能化方向發(fā)展。

如國外所研制的大型紅外傳感器（16×16到64×64像素）除可進(jìn)行溫度場(chǎng)測量外，還可獲得先進(jìn)的、小型紅外傳感器所不具有的人體探測功能（即可精確定位個(gè)人在空間中的位置，即使人不活動(dòng)，也可識別出）或大型區域的安全監視等功能，十分適宜于家庭自動(dòng)化、醫療保健、安全防護等場(chǎng)合的應用。

此外，新型多光譜傳感器的研制，也大大改善了紅外成像陣列的功能性。

三是傳感器的智能化。新型的智能紅外傳感器通常內置多個(gè)微處理器，具備傅里葉變換、小波變換等先進(jìn)數字信號處理或補償功能，自診斷功能，雙向數字通信等功能，使得傳感器的穩定性、可靠性、信噪比、便利性等性能大大提高。

四是傳感器的進(jìn)一步微型化、集成化。采用片上集成技術(shù)（包括盲元替代、非均勻性校正、部分圖像處理功能等）和其它新的器件結構及新的制造工藝技術(shù)，在MEMS（微機電系統），甚至基于納米科技的NEMS（納機電系統）推動(dòng)下，紅外傳感器尺寸大為縮小，功耗大大降低，集成度顯著(zhù)提高。

由于紅外傳感器的優(yōu)越性能，許多主流儀表研究單位和生產(chǎn)制造商對它的研發(fā)投入也越來(lái)越高。