Според класификацијата, инфрацрвените сензори можат да се поделат на термички сензори и фотонски сензори.

Термички сензор

Термичкиот детектор го користи елементот за откривање за да апсорбира инфрацрвено зрачење за да произведе пораст на температурата, а потоа придружен со промени во одредени физички својства. Мерењето на промените во овие физички својства може да ја измери енергијата или моќта што ја апсорбира. Специфичниот процес е како што следува: Првиот чекор е да се апсорбира инфрацрвено зрачење од термичкиот детектор за да се предизвика пораст на температурата; вториот чекор е да се користат некои температурни ефекти на термичкиот детектор за да се претвори порастот на температурата во промена на електричната енергија. Најчесто се користат четири типа на промени во физичките својства: тип на термистор, тип на термоспој, пироелектричен тип и пневматски тип Gaolai.

# Тип на термистор

Откако материјалот чувствителен на топлина апсорбира инфрацрвено зрачење, температурата се зголемува и вредноста на отпорот се менува. Големината на промената на отпорот е пропорционална на апсорбираната енергија на инфрацрвеното зрачење. Инфрацрвените детектори направени со промена на отпорот откако супстанцијата апсорбира инфрацрвено зрачење се нарекуваат термистори. Термистори често се користат за мерење на топлинското зрачење. Постојат два вида термистори: метални и полупроводнички.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): вредност на отпорот; Т: температура; A, C, D: константи кои варираат во зависност од материјалот.

Металниот термистор има позитивен температурен коефициент на отпор, а неговата апсолутна вредност е помала од онаа на полупроводникот. Односот помеѓу отпорот и температурата е во основа линеарен и има силна отпорност на високи температури. Најмногу се користи за мерење на симулација на температурата;

Полупроводничките термистори се токму спротивното, кои се користат за детекција на радијација, како што се аларми, системи за заштита од пожар и пребарување и следење на термички радијатори.

# Тип на термоспој

Термоспој, исто така наречен термоспој, е најраниот термоелектричен уред за откривање, а неговиот принцип на работа е пироелектричен ефект. Спојот составен од два различни материјали за спроводници може да генерира електромоторна сила на спојот. Крајот на термоспојот што прима зрачење се нарекува топол крај, а другиот крај се нарекува ладен крај. Т.н.

За да се подобри коефициентот на апсорпција, на врелиот крај се поставува фолија од црно злато за да се формира материјалот на термоспојот, кој може да биде метал или полупроводник. Структурата може да биде или линија или ентитет во форма на лента, или тенок филм направен со технологија на вакуумско таложење или технологија на фотолитографија. Термопарови од типот на ентитет најчесто се користат за мерење на температурата, а термопарови од типот на тенок филм (кои се состојат од многу термопарови во серија) најчесто се користат за мерење на зрачењето.

Временската константа на инфрацрвениот детектор од типот на термоспој е релативно голема, така што времето на одговор е релативно долго, а динамичките карактеристики се релативно лоши. Фреквенцијата на промената на зрачењето на северната страна генерално треба да биде под 10 HZ. Во практична примена, неколку термопарови често се поврзани во серија за да формираат термопил за откривање на интензитетот на инфрацрвеното зрачење.

# Пироелектричен тип

Пироелектричните инфрацрвени детектори се направени од пироелектрични кристали или „фероелектрика“ со поларизација. Пироелектричниот кристал е еден вид пиезоелектричен кристал, кој има нецентросиметрична структура. Во природна состојба, центрите за позитивен и негативен полнеж не се совпаѓаат во одредени насоки, а на кристалната површина се формираат одредена количина на поларизирани полнежи, што се нарекува спонтана поларизација. Кога се менува температурата на кристалот, тоа може да предизвика поместување на центарот на позитивните и негативните полнежи на кристалот, па поларизацискиот полнеж на површината соодветно се менува. Обично неговата површина доловува лебдечки полнежи во атмосферата и одржува електрична рамнотежна состојба. Кога површината на фероелектрикот е во електрична рамнотежа, кога инфрацрвените зраци се зрачат на неговата површина, температурата на фероелектрикот (листот) брзо се зголемува, интензитетот на поларизација брзо опаѓа, а врзаното полнење нагло се намалува; додека лебдечкиот полнеж на површината полека се менува. Нема промена во внатрешното фероелектрично тело.

За многу кратко време од промената на интензитетот на поларизација предизвикана од промената на температурата до состојбата на електрична рамнотежа на површината повторно, на површината на фероелектрикот се појавува вишок лебдечки полнежи, што е еквивалентно на ослободување на дел од полнежот. Овој феномен се нарекува пироелектричен ефект. Бидејќи е потребно долго време бесплатното полнење да го неутрализира врзаното полнење на површината, потребни се повеќе од неколку секунди, а времето на релаксација на спонтаната поларизација на кристалот е многу кратко, околу 10-12 секунди, така што пироелектричниот кристал може да одговори на брзите температурни промени.

# Gaolai пневматски тип

Кога гасот апсорбира инфрацрвено зрачење под услов да се одржи одреден волумен, температурата ќе се зголеми и притисокот ќе се зголеми. Големината на зголемувањето на притисокот е пропорционална на апсорбираната моќност на инфрацрвеното зрачење, така што може да се измери апсорбираната моќност на инфрацрвеното зрачење. Инфрацрвените детектори направени според горенаведените принципи се нарекуваат детектори за гас, а цевката Гао Лаи е типичен детектор за гас.

Фотонски сензор

Фотонските инфрацрвени детектори користат одредени полупроводнички материјали за да произведат фотоелектрични ефекти под зрачење на инфрацрвеното зрачење за да ги променат електричните својства на материјалите. Со мерење на промените во електричните својства, може да се одреди интензитетот на инфрацрвеното зрачење. Инфрацрвените детектори направени од фотоелектричниот ефект колективно се нарекуваат фотонски детектори. Главните карактеристики се висока чувствителност, брза брзина на одговор и висока фреквенција на одговор. Но, генерално треба да работи на ниски температури, а опсегот за откривање е релативно тесен.

Според принципот на работа на фотонскиот детектор, тој генерално може да се подели на надворешен фотодетектор и внатрешен фотодетектор. Внатрешните фотодетектори се поделени на фотокондуктивни детектори, фотоволтаични детектори и фотомагнетоелектрични детектори.

# Надворешен фотодетектор (PE уред)

Кога светлината се спушта на површината на одредени метали, метални оксиди или полупроводници, ако енергијата на фотонот е доволно голема, површината може да емитува електрони. Овој феномен колективно се нарекува емисија на фотоелектрон, која припаѓа на надворешниот фотоелектричен ефект. Фотоцевките и цевките за фотомултипликатор припаѓаат на овој тип фотонски детектор. Брзината на одговор е брза, а во исто време, производот на цевката за фотомултипликатор има многу висока добивка, која може да се користи за мерење на еден фотон, но опсегот на бранова должина е релативно тесен, а најдолгиот е само 1700 nm.

# Фотопроводен детектор

Кога полупроводникот апсорбира инцидентни фотони, некои електрони и дупки во полупроводникот се менуваат од непроводлива состојба во слободна состојба која може да спроведува електрична енергија, а со тоа се зголемува спроводливоста на полупроводникот. Овој феномен се нарекува ефект на фотоспроводливост. Инфрацрвените детектори направени од фотоспроводливиот ефект на полупроводниците се нарекуваат фотоспроводливи детектори. Во моментов, тоа е најшироко користен тип на фотонски детектор.

# Фотоволтаичен детектор (PU уред)

Кога инфрацрвеното зрачење е зрачено на PN спојот на одредени структури на полупроводнички материјал, под дејство на електричното поле во PN спојот, слободните електрони во областа P се движат кон областа N, а дупките во областа N се движат кон П област. Ако PN спојот е отворен, дополнителен електричен потенцијал се генерира на двата краја на PN спојот наречен фотоелектромоторна сила. Детекторите направени со користење на ефектот на фото-електромоторната сила се нарекуваат фотоволтаични детектори или инфрацрвени детектори за спојување.

# Оптички магнетоелектричен детектор

На примерокот странично се нанесува магнетно поле. Кога полупроводничката површина ги апсорбира фотоните, генерираните електрони и дупки се дифузни во телото. За време на процесот на дифузија, електроните и дупките се поместуваат на двата краја на примерокот поради ефектот на страничното магнетно поле. Постои потенцијална разлика помеѓу двата краја. Овој феномен се нарекува опто-магнетоелектричен ефект. Детекторите направени од фото-магнетоелектричен ефект се нарекуваат фото-магнето-електрични детектори (наведени како PEM уреди).