Mengikut klasifikasi, sensor inframerah boleh dibahagikan kepada sensor haba dan sensor foton.

Penderia haba

Pengesan haba menggunakan elemen pengesanan untuk menyerap sinaran inframerah untuk menghasilkan kenaikan suhu, dan kemudian disertai dengan perubahan dalam sifat fizikal tertentu. Mengukur perubahan dalam sifat fizikal ini boleh mengukur tenaga atau kuasa yang diserapnya. Proses khusus adalah seperti berikut: Langkah pertama ialah menyerap sinaran inframerah oleh pengesan haba untuk menyebabkan kenaikan suhu; langkah kedua ialah menggunakan beberapa kesan suhu pengesan haba untuk menukar kenaikan suhu kepada perubahan elektrik. Terdapat empat jenis perubahan sifat fizikal yang biasa digunakan: jenis termistor, jenis termokopel, jenis piroelektrik dan jenis pneumatik Gaolai.

# Jenis termistor

Selepas bahan sensitif haba menyerap sinaran inframerah, suhu meningkat dan nilai rintangan berubah. Magnitud perubahan rintangan adalah berkadar dengan tenaga sinaran inframerah yang diserap. Pengesan inframerah yang dibuat dengan menukar rintangan selepas bahan menyerap sinaran inframerah dipanggil termistor. Termistor sering digunakan untuk mengukur sinaran haba. Terdapat dua jenis termistor: logam dan semikonduktor.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): nilai rintangan; T: suhu; A, C, D: pemalar yang berbeza dengan bahan.

Termistor logam mempunyai pekali rintangan suhu positif, dan nilai mutlaknya lebih kecil daripada semikonduktor. Hubungan antara rintangan dan suhu pada asasnya adalah linear, dan ia mempunyai rintangan suhu tinggi yang kuat. Ia kebanyakannya digunakan untuk pengukuran simulasi suhu;

Termistor semikonduktor adalah sebaliknya, digunakan untuk pengesanan sinaran, seperti penggera, sistem perlindungan kebakaran dan carian dan penjejakan radiator haba.

# Jenis termokopel

Termokopel, juga dipanggil termokopel, ialah peranti pengesanan termoelektrik terawal, dan prinsip kerjanya ialah kesan piroelektrik. Persimpangan yang terdiri daripada dua bahan konduktor berbeza boleh menjana daya gerak elektrik di persimpangan. Hujung termokopel yang menerima sinaran dipanggil hujung panas, dan hujung yang lain dipanggil hujung sejuk. Kesan termoelektrik yang dipanggil, iaitu, jika kedua-dua bahan konduktor yang berbeza ini disambungkan ke dalam gelung, apabila suhu pada kedua-dua sendi berbeza, arus akan dijana dalam gelung.

Untuk meningkatkan pekali penyerapan, kerajang emas hitam dipasang pada hujung panas untuk membentuk bahan termokopel, yang boleh menjadi logam atau semikonduktor. Struktur boleh sama ada garisan atau entiti berbentuk jalur, atau filem nipis yang dibuat oleh teknologi pemendapan vakum atau teknologi fotolitografi. Termokopel jenis entiti kebanyakannya digunakan untuk pengukuran suhu, dan termokopel jenis filem nipis (terdiri daripada banyak termokopel secara bersiri) kebanyakannya digunakan untuk mengukur sinaran.

Pemalar masa pengesan inframerah jenis termokopel adalah agak besar, jadi masa tindak balas adalah agak panjang, dan ciri dinamik agak lemah. Kekerapan perubahan sinaran di sebelah utara secara amnya hendaklah di bawah 10HZ. Dalam aplikasi praktikal, beberapa termokopel sering disambungkan secara bersiri untuk membentuk termopile untuk mengesan keamatan sinaran inframerah.

# Jenis piroelektrik

Pengesan inframerah piroelektrik diperbuat daripada kristal piroelektrik atau "ferroelektrik" dengan polarisasi. Kristal piroelektrik adalah sejenis kristal piezoelektrik, yang mempunyai struktur bukan centrosymmetric. Dalam keadaan semula jadi, pusat cas positif dan negatif tidak bertepatan dalam arah tertentu, dan sejumlah cas terpolarisasi terbentuk pada permukaan kristal, yang dipanggil polarisasi spontan. Apabila suhu kristal berubah, ia boleh menyebabkan pusat cas positif dan negatif kristal beralih, jadi caj polarisasi pada permukaan berubah dengan sewajarnya. Biasanya permukaannya menangkap cas terapung di atmosfera dan mengekalkan keadaan keseimbangan elektrik. Apabila permukaan ferroelektrik berada dalam keseimbangan elektrik, apabila sinar inframerah disinari pada permukaannya, suhu ferroelektrik (lembaran) meningkat dengan cepat, keamatan polarisasi menurun dengan cepat, dan cas terikat berkurangan dengan mendadak; manakala cas terapung pada permukaan berubah perlahan-lahan. Tiada perubahan dalam badan ferroelektrik dalaman.

Dalam masa yang sangat singkat daripada perubahan dalam keamatan polarisasi yang disebabkan oleh perubahan suhu kepada keadaan keseimbangan elektrik di permukaan sekali lagi, lebihan cas terapung muncul pada permukaan ferroelektrik, yang bersamaan dengan melepaskan sebahagian daripada cas. Fenomena ini dipanggil kesan piroelektrik. Memandangkan ia mengambil masa yang lama untuk cas percuma untuk meneutralkan cas terikat pada permukaan, ia mengambil masa lebih daripada beberapa saat, dan masa pengenduran polarisasi spontan kristal adalah sangat singkat, kira-kira 10-12 saat, jadi kristal piroelektrik boleh bertindak balas terhadap perubahan suhu yang cepat.

# Jenis pneumatik Gaolai

Apabila gas menyerap sinaran inframerah dalam keadaan mengekalkan isipadu tertentu, suhu akan meningkat dan tekanan akan meningkat. Magnitud peningkatan tekanan adalah berkadar dengan kuasa sinaran inframerah yang diserap, jadi kuasa sinaran inframerah yang diserap boleh diukur. Pengesan inframerah yang dibuat oleh prinsip di atas dipanggil pengesan gas, dan tiub Gao Lai ialah pengesan gas biasa.

Penderia foton

Pengesan inframerah foton menggunakan bahan semikonduktor tertentu untuk menghasilkan kesan fotoelektrik di bawah penyinaran sinaran inframerah untuk mengubah sifat elektrik bahan tersebut. Dengan mengukur perubahan sifat elektrik, keamatan sinaran inframerah boleh ditentukan. Pengesan inframerah yang dibuat oleh kesan fotoelektrik secara kolektif dipanggil pengesan foton. Ciri-ciri utama ialah kepekaan tinggi, kelajuan tindak balas yang cepat dan kekerapan tindak balas yang tinggi. Tetapi secara amnya ia perlu berfungsi pada suhu rendah, dan jalur pengesanan agak sempit.

Mengikut prinsip kerja pengesan foton, ia boleh dibahagikan secara amnya kepada pengesan foto luaran dan pengesan foto dalaman. Pengesan foto dalaman dibahagikan kepada pengesan fotokonduktif, pengesan fotovoltaik dan pengesan fotomagnetoelektrik.

# Pengesan foto luaran (peranti PE)

Apabila cahaya berlaku pada permukaan logam tertentu, oksida logam atau semikonduktor, jika tenaga foton cukup besar, permukaan boleh mengeluarkan elektron. Fenomena ini secara kolektif dirujuk sebagai pelepasan fotoelektron, yang tergolong dalam kesan fotoelektrik luaran. Phototubes dan tiub photomultiplier tergolong dalam jenis pengesan foton ini. Kelajuan tindak balas adalah pantas, dan pada masa yang sama, produk tiub photomultiplier mempunyai keuntungan yang sangat tinggi, yang boleh digunakan untuk pengukuran foton tunggal, tetapi julat panjang gelombang agak sempit, dan yang paling lama hanya 1700nm.

# Pengesan fotokonduktif

Apabila semikonduktor menyerap foton kejadian, beberapa elektron dan lubang dalam semikonduktor berubah daripada keadaan bukan konduktif kepada keadaan bebas yang boleh mengalirkan elektrik, dengan itu meningkatkan kekonduksian semikonduktor. Fenomena ini dipanggil kesan fotokonduktiviti. Pengesan inframerah yang dibuat oleh kesan fotokonduktif semikonduktor dipanggil pengesan fotokonduktif. Pada masa ini, ia adalah jenis pengesan foton yang paling banyak digunakan.

# Pengesan fotovoltaik (peranti PU)

Apabila sinaran inframerah disinari pada persimpangan PN struktur bahan semikonduktor tertentu, di bawah tindakan medan elektrik dalam persimpangan PN, elektron bebas di kawasan P bergerak ke kawasan N, dan lubang di kawasan N bergerak ke kawasan P. Jika simpang PN terbuka, potensi elektrik tambahan dijana pada kedua-dua hujung simpang PN yang dipanggil daya gerak elektrik foto. Pengesan yang dibuat dengan menggunakan kesan daya gerak elektrik foto dipanggil pengesan fotovoltaik atau pengesan inframerah simpang.

# Pengesan magnetoelektrik optik

Medan magnet digunakan secara sisi pada sampel. Apabila permukaan semikonduktor menyerap foton, elektron dan lubang yang dihasilkan akan meresap ke dalam badan. Semasa proses resapan, elektron dan lubang diimbangi kepada kedua-dua hujung sampel disebabkan oleh kesan medan magnet sisi. Terdapat perbezaan potensi antara kedua-dua hujung. Fenomena ini dipanggil kesan opto-magnetoelektrik. Pengesan yang diperbuat daripada kesan foto-magnetoelektrik dipanggil pengesan foto-magneto-elektrik (dirujuk sebagai peranti PEM).