任何溫度高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)向外部空間以紅外線的方式輻射能量。利用紅外輻射實(shí)現(xiàn)相關(guān)物理量測(cè)量的傳感技術(shù)，即為紅外傳感技術(shù)。
紅外傳感器技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一，紅外傳感器目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、天文、氣象、軍事、工業(yè)和民用等眾多領(lǐng)域，起著不可替代的重要作用。紅外線，實(shí)質(zhì)上是一種電磁輻射波，其波長(zhǎng)范圍大致在0.78m～1000m頻譜范圍內(nèi)，因其是位于可見光中紅光以外的光線，故而得名為紅外線。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)向外部空間以紅外線的方式輻射能量。利用紅外輻射實(shí)現(xiàn)相關(guān)物理量測(cè)量的傳感技術(shù)，即為紅外傳感技術(shù)。
光子式紅外傳感器是利用紅外輻射的光子效應(yīng)而進(jìn)行工作的傳感器。所謂光子效應(yīng)，是指當(dāng)有紅外線入射到某些半導(dǎo)體材料上時(shí)，紅外輻射中的光子流與半導(dǎo)體材料中的電子相互作用，改變了電子的能量狀態(tài)，從而引起各種電學(xué)現(xiàn)象。通過測(cè)量半導(dǎo)體材料中電子性質(zhì)的變化，就可以知道相應(yīng)紅外輻射的強(qiáng)弱。光子探測(cè)器類型主要有內(nèi)光電探測(cè)器、外光電探測(cè)器、自由載流子式探測(cè)器、QWIP量子阱式探測(cè)器等。內(nèi)光電探測(cè)器又細(xì)分為光電導(dǎo)型、光生伏特型和光磁電等類型。光子探測(cè)器的主要特點(diǎn)是靈敏度高、響應(yīng)速度快，具有較高的響應(yīng)頻率，但缺點(diǎn)是探測(cè)波段較窄，一般工作于低溫(為保持高靈敏度，常采用液氮或溫差電制冷等方式，將光子探測(cè)器冷卻至較低的工作溫度)。
基于紅外光譜技術(shù)的成分分析儀表，具有綠色、快速、非破壞、在線等特點(diǎn)，是分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù)之一。許多由非對(duì)稱雙原子和多原子所構(gòu)成的氣體分子，在紅外輻射波段都有相應(yīng)的吸收帶，且因其被測(cè)對(duì)象所含分子的不同，吸收帶所在的波長(zhǎng)和吸收的強(qiáng)弱也不相同。根據(jù)各類氣體分子吸收帶分布情況及吸收的強(qiáng)弱，可以識(shí)別出被測(cè)對(duì)象中所含氣體分子的組成及含量。紅外氣體分析儀即是采用紅外光照射被測(cè)介質(zhì)，并根據(jù)各類分子介質(zhì)的紅外吸收特性，利用氣體的紅外吸收光譜特征，通過對(duì)光譜分析而實(shí)現(xiàn)氣體組分或濃度分析的。
利用近紅外光譜對(duì)羥基、水、碳酸鹽以及Al-OH、Mg-OH和Fe-OH等分子鍵非常敏感的特性，通過對(duì)目標(biāo)對(duì)象的紅外照射來獲得其診斷性光譜，然后對(duì)光譜波長(zhǎng)位置、深度和寬度進(jìn)行測(cè)量分析，即可獲取其種屬、組分和主要金屬元素比值等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)固體等介質(zhì)的成分分析。
