红外感应技术原理,类别及发展趋势分析_红外感应技术原理、类别及发展趋势

红外传感技术，又称红外探测技术，是物联网应用的基础技术之一(包括RFID和GPS定位技术等。).

1)红外感应技术原理

红外传感技术利用目标与背面红外辐射差异形成的热点或图像来获取目标场景信息。红外接收光学系统由光学系统和探测器、信息处理器、扫描和伺服控制器、信息输出接口和中央计算机组成。

其中，红外接收光学系统的作用是将目标区域的红外辐射聚焦在探测器上，其结构与通常的接收光学系统相似，但由于工作在红外波段，其光学材料和镀膜必须与其工作波长相适应。红外传感器将目标和背景的红外辐射转换成电信号，经过非均匀性校正和放大后以文章的形式输出到信息处理器。

信息处理器由硬件和软件组成，可以快速处理文章获得目标，然后通过数据接口输出。显示设备可以实时显示文章信号和状态信息。中央计算机的功能是从时序、状态、接口和内外指令等方面控制整个系统。扫描和伺服控制器用于控制光学扫描镜或伺服平台的工作，并将光学扫描镜或伺服平台的角位置信息反馈给中央计算机。

红外传感技术的主要优点是满足隐身本身高隐蔽性的要求，即被动探测，无电磁波辐射，又由于工作波长比微波雷达短3~4个数量级，可以形成高细节、高目标分辨率的目标图像。

2)红外传感器类别

红外传感器已经有100多年的历史了，尤其是在近代。红外传感器分为热传感器和光敏传感器。

(1)热传感器。热传感器是将温度转换成电信号的装置，分为主动式和被动式两种。其中，主动式热传感器的工作原理是利用热释电效应、热电效应和半导体结效应；无源热传感器，即热敏电阻，约占热传感器的55%，其工作原理是利用电阻的热特性。

热敏电阻可以由固体材料制成，例如金属、超导体、半导体、金属氧化物半导体和铁电半导体。其中，氧化钴等陶瓷制成的传感器性能稳定，价格低廉；碳、半导体锗、硅、超导测辐射热计制成的热释电红外传感器，探测率高，响应速度快，但只能在深低温下工作；由硫酸三甘氨酸等铁电晶体管制成的热释电红外传感器适合在室温下工作，感应率高，响应速度快，应用广泛。

(2)光敏传感器。光敏传感器又称光电器件，可分为“外光电”和“内光电”。外部光电器件是基于金属或半导体的光电子发射效应制成的。工作在红外波段的光电子发射材料主要包括锑化物半导体。

内部光电器件大多是利用半导体位错、硅、锑钢、碲镉汞等材料的光电效应、光伏效应等物理现象制成的，主要有光导探测器、光伏探测器、扫积探测器、光电探测器等多种类型。还有异质结器件。

比如利用金属-半导体接触形成肖特基势垒研制的传感器，金属-绝缘体-半导体(MIS)传感器，金属-绝缘体-金属(MIM)传感器，约瑟夫森传感器；新型半导体超晶格量子阱红外传感器也属于这一类。

3)红外传感技术的发展趋势

为了在未来的技术竞争中取得优势，世界上许多国家都对大规模、多波段(多色)、非制冷红外传感器技术进行了深入研究。目前，红外传感技术的发展趋势主要包括红外

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标签：传感器技术半导体

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