可以說，一切溫度高于絕對(duì)零度（-273°C）的物體都在不停地向周圍空間發(fā)射紅外能量。而紅外傳感器，就是能感受物體的紅外能量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元器件。紅外線傳感器由光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路三個(gè)部分組成。

光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。透射式需要兩個(gè)元件，一個(gè)發(fā)射紅外線端，一個(gè)接收紅外線端。而反射式只需要一個(gè)敏感元件，就能收集到需要的信息。

檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化（這種變化可能是變大也可能是變小，因?yàn)闊崦綦娮杩煞譃檎郎囟认禂?shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻），通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。

根據(jù)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的不同，可以將紅外傳感器分為模擬型和數(shù)字型兩類。模擬型熱釋電紅外傳感器的信號(hào)處理電路是場(chǎng)效應(yīng)管，而數(shù)字型熱釋電紅外傳感器的信號(hào)處理電路是數(shù)字芯片。

由光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路三個(gè)敏感元件通過不同的排列組合，最后實(shí)現(xiàn)紅外傳感器的許多功能。下面讓我們來一起看一下紅外傳感器還在哪些領(lǐng)域有所建樹吧。

紅外光學(xué)原理的氣體傳感器是一種基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強(qiáng)度關(guān)系(朗伯-比爾Lambert-Beer定律)鑒別氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。

使用紅外傳感器，可以獲得如上圖的紅外分析圖譜，不同原子組成的分子在相同頻率的紅外線的照射下，會(huì)發(fā)生紅外吸收，從而引起紅外光強(qiáng)的變化，根據(jù)不同的波峰，可以判斷混合氣體中所含氣體的種類。

根據(jù)單一的紅外吸收峰位置只能判定氣體分子中有什么基團(tuán)，精確判定氣體種類需要看氣體在中紅外區(qū)所有的吸收峰位置即氣體的紅外吸收指紋。有了紅外光譜，可以迅速的分析出混合氣體中各氣體的含量。

紅外氣體傳感器被廣泛用于石油化工、冶金工業(yè)、工況開采、大氣污染監(jiān)測(cè)以及碳中和相關(guān)檢測(cè)、農(nóng)業(yè)等各種行業(yè)。目前，中紅外激光器價(jià)格昂貴。相信在未來，隨著大量行業(yè)使用紅外傳感器檢測(cè)氣體后，紅外氣體傳感器也會(huì)變得更加優(yōu)秀，便宜。

紅外測(cè)距傳感器是一種傳感裝置，是用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍廣，響應(yīng)時(shí)間短，主要應(yīng)用于現(xiàn)代科技，國(guó)防和工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。

紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，利用紅外測(cè)距傳感器發(fā)射出一束紅外光，在照射到物體后形成一個(gè)反射的過程，反射到傳感器后接收信號(hào)，然后利用CCD圖像處理接收發(fā)射與接收的時(shí)間差的數(shù)據(jù)。經(jīng)信號(hào)處理器處理后計(jì)算出物體的距離。這不僅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。測(cè)量距離遠(yuǎn)，很高的頻率響應(yīng)，適合于惡劣的工業(yè)環(huán)境中。

使用紅外傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用也非常廣泛。電視遙控器使用紅外傳輸信號(hào)以遠(yuǎn)程控制電視；手機(jī)通過紅外傳輸可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。這些都是紅外技術(shù)剛被開發(fā)出時(shí)就出現(xiàn)的應(yīng)用了。

熱像儀是無源傳感器，可捕獲溫度高于絕對(duì)零值的所有物體發(fā)出的紅外輻射。熱像儀用途最初是作為軍事監(jiān)視和夜視工具開發(fā)的，但隨著大量的使用，使價(jià)格下降了，從而大大開拓了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。熱像儀用途包括動(dòng)物，農(nóng)業(yè)，建筑物，氣體檢測(cè)，工業(yè)和軍事應(yīng)用，以及對(duì)人類的檢測(cè)，跟蹤和識(shí)別。近年疫情四起，紅外熱像也被用在許多公共場(chǎng)合的快捷測(cè)溫產(chǎn)品中。

通過紅外感應(yīng)器的菲涅爾透鏡，人體發(fā)出散亂的紅外光會(huì)被開關(guān)感應(yīng)到，從而實(shí)現(xiàn)開燈等各種自動(dòng)控制的功能。近年來隨著智能家居的火爆，紅外感應(yīng)還被用于智能垃圾桶、智能馬桶、智能手勢(shì)開關(guān)、感應(yīng)門等各種智能產(chǎn)品上。紅外感應(yīng)也不僅是感應(yīng)人的經(jīng)過，而是不斷更新迭代以至于能實(shí)現(xiàn)更多功能。

來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院 《2020年中國(guó)紅外傳感器行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告》

關(guān)于紅外傳感器的應(yīng)用，上面的幾種只是冰山一角。如果你還想了解更多紅外傳感器相關(guān)的信息，歡迎在下方評(píng)論區(qū)留言討論。