Təsnifatına görə infraqırmızı sensorlar istilik sensorlarına və foton sensorlarına bölünə bilər.

Termal sensor

Termal detektor, temperaturun yüksəlməsi üçün infraqırmızı radiasiyanı udmaq üçün aşkarlama elementindən istifadə edir və sonra müəyyən fiziki xüsusiyyətlərdə dəyişikliklərlə müşayiət olunur. Bu fiziki xassələrdəki dəyişikliklərin ölçülməsi onun qəbul etdiyi enerji və ya gücü ölçə bilər. Xüsusi proses aşağıdakı kimidir: İlk addım temperaturun yüksəlməsinə səbəb olmaq üçün termal detektor tərəfindən infraqırmızı şüalanmanı udmaqdır; ikinci addım, temperatur artımını elektrik dəyişikliyinə çevirmək üçün termal detektorun bəzi temperatur effektlərindən istifadə etməkdir. Ümumi istifadə edilən dörd növ fiziki mülkiyyət dəyişikliyi var: termistor növü, termocüt tipi, piroelektrik tip və Gaolai pnevmatik növü.

# Termistor növü

İstiliyə həssas material infraqırmızı şüaları qəbul etdikdən sonra temperatur yüksəlir və müqavimət dəyəri dəyişir. Müqavimət dəyişikliyinin böyüklüyü udulmuş infraqırmızı şüalanma enerjisi ilə mütənasibdir. Bir maddənin infraqırmızı şüaları udduqdan sonra müqaviməti dəyişdirərək hazırlanan infraqırmızı detektorlara termistorlar deyilir. Termistorlar tez-tez istilik radiasiyasını ölçmək üçün istifadə olunur. İki növ termistor var: metal və yarımkeçirici.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): müqavimət dəyəri; T: temperatur; A, C, D: materialdan asılı olaraq dəyişən sabitlər.

Metal termistor müsbət temperatur müqavimət əmsalına malikdir və onun mütləq dəyəri yarımkeçiricidən daha kiçikdir. Müqavimət və temperatur arasındakı əlaqə əsasən xəttidir və güclü yüksək temperatur müqavimətinə malikdir. Daha çox temperatur simulyasiyasının ölçülməsi üçün istifadə olunur;

Yarımkeçirici termistorlar bunun əksinədir, siqnalizasiya, yanğından mühafizə sistemləri və istilik radiatorunun axtarışı və izlənməsi kimi radiasiya aşkarlanması üçün istifadə olunur.

# Termocüt növü

Termocüt, həmçinin termocüt adlanır, ən erkən termoelektrik aşkarlama cihazıdır və onun iş prinsipi piroelektrik effektdir. İki müxtəlif keçirici materialdan ibarət qovşaq qovşaqda elektromotor qüvvə yarada bilər. Termocütün şüa qəbul edən ucu isti, digər ucu isə soyuq uc adlanır. Sözdə termoelektrik effekt, yəni bu iki fərqli keçirici material bir döngəyə birləşdirilərsə, iki birləşmədəki temperatur fərqli olduqda, dövrədə cərəyan yaranacaqdır.

Absorbsiya əmsalını yaxşılaşdırmaq üçün, metal və ya yarımkeçirici ola bilən termocütün materialını yaratmaq üçün isti ucunda qara qızıl folqa quraşdırılır. Struktur ya xətt və ya zolaq formalı varlıq, ya da vakuum çökdürmə texnologiyası və ya fotolitoqrafiya texnologiyası ilə hazırlanmış nazik bir film ola bilər. Müəssisə tipli termocütlər əsasən temperaturun ölçülməsi üçün, nazik təbəqə tipli termocütlər (seriyalı çoxlu termocütlərdən ibarətdir) radiasiyanın ölçülməsi üçün daha çox istifadə olunur.

Termocüt tipli infraqırmızı detektorun vaxt sabiti nisbətən böyükdür, ona görə də cavab müddəti nisbətən uzun, dinamik xüsusiyyətləri isə nisbətən zəifdir. Şimal tərəfdə radiasiya dəyişməsinin tezliyi ümumiyyətlə 10HZ-dən aşağı olmalıdır. Praktik tətbiqlərdə, infraqırmızı şüalanmanın intensivliyini aşkar etmək üçün bir termopil yaratmaq üçün bir neçə termocüt tez-tez ardıcıl olaraq birləşdirilir.

# Piroelektrik növü

Piroelektrik infraqırmızı detektorlar piroelektrik kristallardan və ya polarizasiyaya malik “ferroelektriklərdən” hazırlanır. Piroelektrik kristal qeyri-centrosimmetrik quruluşa malik bir növ pyezoelektrik kristaldır. Təbii vəziyyətdə müsbət və mənfi yük mərkəzləri müəyyən istiqamətlərdə üst-üstə düşmür və kristal səthində müəyyən miqdarda qütbləşmiş yüklər əmələ gəlir ki, bu da spontan qütbləşmə adlanır. Kristal temperaturu dəyişdikdə, kristalın müsbət və mənfi yüklərinin mərkəzinin yerdəyişməsinə səbəb ola bilər, buna görə də səthdəki polarizasiya yükü müvafiq olaraq dəyişir. Adətən onun səthi atmosferdə üzən yükləri tutur və elektrik tarazlığı vəziyyətini saxlayır. Ferroelektrikin səthi elektrik tarazlığında olduqda, onun səthində infraqırmızı şüalar şüalandıqda, ferroelektrik (vərəq) temperaturu sürətlə yüksəlir, qütbləşmə intensivliyi tez aşağı düşür və bağlı yük kəskin şəkildə azalır; səthdə üzən yük yavaş-yavaş dəyişərkən. Daxili ferroelektrik gövdədə heç bir dəyişiklik yoxdur.

Temperaturun dəyişməsi nəticəsində yaranan qütbləşmə intensivliyinin dəyişməsindən səthdə yenidən elektrik tarazlıq vəziyyətinə keçməsindən çox qısa müddətdə ferroelektrikin səthində yükün bir hissəsinin buraxılmasına bərabər olan artıq üzən yüklər əmələ gəlir. Bu fenomen piroelektrik effekt adlanır. Sərbəst yükün səthdə bağlanmış yükü neytrallaşdırmaq üçün uzun müddət tələb olunduğu üçün bir neçə saniyədən çox vaxt tələb olunur və kristalın spontan polarizasiyasının relaksasiya müddəti çox qısadır, təxminən 10-12 saniyədir, buna görə də piroelektrik kristal sürətli temperatur dəyişikliklərinə cavab verə bilər.

# Gaolai pnevmatik növü

Qaz müəyyən bir həcm saxlamaq şərti ilə infraqırmızı şüaları qəbul etdikdə temperatur artacaq və təzyiq artacaq. Təzyiq artımının böyüklüyü udulmuş infraqırmızı şüalanma gücünə mütənasibdir, buna görə udulmuş infraqırmızı şüalanma gücünü ölçmək olar. Yuxarıdakı prinsiplərlə hazırlanmış infraqırmızı detektorlar qaz detektorları adlanır və Gao Lai borusu tipik bir qaz detektorudur.

Foton sensoru

Foton infraqırmızı detektorları materialların elektrik xüsusiyyətlərini dəyişdirmək üçün infraqırmızı şüalanmanın şüalanması altında fotoelektrik effektlər yaratmaq üçün müəyyən yarımkeçirici materiallardan istifadə edir. Elektrik xassələrindəki dəyişiklikləri ölçməklə infraqırmızı şüalanmanın intensivliyini təyin etmək olar. Fotoelektrik effektin yaratdığı infraqırmızı detektorlara toplu olaraq foton detektorları deyilir. Əsas xüsusiyyətlər yüksək həssaslıq, sürətli cavab sürəti və yüksək cavab tezliyidir. Ancaq ümumiyyətlə aşağı temperaturda işləmək lazımdır və aşkarlama bandı nisbətən dardır.

Foton detektorunun iş prinsipinə əsasən, onu ümumiyyətlə xarici fotodetektor və daxili fotodetektora bölmək olar. Daxili fotodetektorlar fotokeçirici detektorlara, fotovoltaik detektorlara və fotomaqnitoelektrik detektorlara bölünür.

# Xarici fotodetektor (PE cihazı)

Bəzi metalların, metal oksidlərin və ya yarımkeçiricilərin səthinə işıq düşdükdə, foton enerjisi kifayət qədər böyükdürsə, səth elektronlar buraxa bilər. Bu fenomen ümumi olaraq xarici fotoelektrik effektə aid olan fotoelektron emissiyası adlanır. Bu tip foton detektoruna fotoborular və fotoçoxaltıcı borular aiddir. Cavab sürəti sürətlidir və eyni zamanda, fotoçoğaltıcı boru məhsulu tək foton ölçülməsi üçün istifadə edilə bilən çox yüksək gəlirə malikdir, lakin dalğa uzunluğu diapazonu nisbətən dardır və ən uzunu yalnız 1700nm-dir.

# Fotokeçirici detektor

Yarımkeçirici düşən fotonları udduqda, yarımkeçiricidəki bəzi elektronlar və dəliklər qeyri-keçirici vəziyyətdən elektrik cərəyanını keçirə bilən sərbəst vəziyyətə keçir və bununla da yarımkeçiricinin keçiriciliyi artır. Bu hadisəyə fotokeçiricilik effekti deyilir. Yarımkeçiricilərin fotokeçirici effekti ilə hazırlanmış infraqırmızı detektorlara fotokeçirici detektorlar deyilir. Hazırda foton detektorunun ən çox istifadə edilən növüdür.

# Fotovoltaik detektor (PU cihazı)

Müəyyən yarımkeçirici material konstruksiyalarının PN qovşağında infraqırmızı şüalanma şüalanması zamanı PN qovşağında elektrik sahəsinin təsiri altında P sahəsində sərbəst elektronlar N sahəsinə, N sahəsindəki dəliklər isə PN qovşağına keçir. P sahəsi. PN qovşağı açıqdırsa, PN qovşağının hər iki ucunda fotoelektromotor qüvvə adlanan əlavə elektrik potensialı yaranır. Fotoelektromotor qüvvə effektindən istifadə etməklə hazırlanmış detektorlara fotovoltaik detektorlar və ya qovşaq infraqırmızı detektorlar deyilir.

# Optik maqnitoelektrik detektor

Nümunəyə yanal bir maqnit sahəsi tətbiq olunur. Yarımkeçirici səth fotonları udduqda, yaranan elektronlar və dəliklər bədənə yayılır. Diffuziya prosesi zamanı yanal maqnit sahəsinin təsiri ilə elektronlar və dəliklər nümunənin hər iki ucuna qədər ofset olunur. Hər iki uc arasında potensial fərq var. Bu fenomen opto-maqnitoelektrik effekt adlanır. Fotomaqnitoelektrik effektdən hazırlanmış detektorlara fotomaqnitoelektrik detektorlar (PEM cihazları kimi istinad edilir) deyilir.