Па класіфікацыі інфрачырвоныя датчыкі можна падзяліць на тэрмадатчыкі і фатонныя датчыкі.

Тэрмадатчык

Цеплавой дэтэктар выкарыстоўвае элемент выяўлення для паглынання інфрачырвонага выпраменьвання для павышэння тэмпературы, а затым суправаджаецца зменамі пэўных фізічных уласцівасцяў.Вымярэнне змяненняў у гэтых фізічных уласцівасцях можа вымераць энергію або магутнасць, якую ён паглынае.Канкрэтны працэс выглядае наступным чынам: Першы крок - паглынанне інфрачырвонага выпраменьвання цеплавым дэтэктарам, каб выклікаць павышэнне тэмпературы;другі крок - выкарыстанне некаторых тэмпературных эфектаў цеплавога дэтэктара для пераўтварэння павышэння тэмпературы ў змену электрычнасці.Звычайна выкарыстоўваюцца чатыры тыпу змены фізічных уласцівасцей: тэрмістарны тып, тэрмапарны тып, піраэлектрычны тып і пнеўматычны тып Gaolai.

# Тып тэрмістара

Пасля таго як тэрмаадчувальны матэрыял паглынае інфрачырвонае выпраменьванне, тэмпература павышаецца і значэнне супраціву змяняецца.Велічыня змены супраціву прапарцыйная паглынутай энергіі інфрачырвонага выпраменьвання.Інфрачырвоныя дэтэктары, зробленыя шляхам змены супраціву пасля таго, як рэчыва паглынае інфрачырвонае выпраменьванне, называюцца тэрмістарамі.Термисторы часта выкарыстоўваюцца для вымярэння цеплавога выпраменьвання.Термисторы бываюць двух тыпаў: металічныя і паўправадніковыя.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): значэнне супраціву;Т: тэмпература;A, C, D: канстанты, якія вар'іруюцца ў залежнасці ад матэрыялу.

Металічны тэрмістар мае станоўчы тэмпературны каэфіцыент супраціву, і яго абсалютная велічыня менш, чым у паўправадніковага.Залежнасць паміж супрацівам і тэмпературай у асноўным лінейная, і ён мае моцную ўстойлівасць да высокіх тэмператур.У асноўным выкарыстоўваецца для мадэлявання тэмпературы;

Паўправадніковыя тэрмістары як раз наадварот, выкарыстоўваюцца для выяўлення радыяцыі, такіх як сігналізацыя, сістэмы супрацьпажарнай абароны, а таксама для пошуку і адсочвання цеплавых радыятараў.

# Тып тэрмапары

Тэрмапара, таксама званая тэрмапарай, з'яўляецца самай ранняй тэрмаэлектрычнай прыладай выяўлення, і яе прынцып працы - піраэлектрычны эфект.Злучэнне, якое складаецца з двух розных матэрыялаў правадніка, можа ствараць электрарухаючую сілу на стыку.Канец тэрмапары, які прымае выпраменьванне, называецца гарачым, а другі канец - халодным.Так званы тэрмаэлектрычны эфект, гэта значыць, калі гэтыя два розныя матэрыялы-праваднікі злучаны ў пятлю, калі тэмпература ў двух злучэннях розная, у пятлі будзе генеравацца ток.

Каб палепшыць каэфіцыент паглынання, фальга з чорнага золата ўсталёўваецца на гарачы канец, каб сфармаваць матэрыял тэрмапары, які можа быць металам або паўправадніком.Структура можа быць альбо лініяй, альбо паласой, альбо тонкай плёнкай, вырабленай з дапамогай тэхналогіі вакуумнага нанясення або тэхналогіі фоталітаграфіі.Тэрмапары тыпу аб'екта ў асноўным выкарыстоўваюцца для вымярэння тэмпературы, а тэрмапары тыпу тонкай плёнкі (якія складаюцца з мноства тэрмапар паслядоўна) выкарыстоўваюцца ў асноўным для вымярэння радыяцыі.

Пастаянная часу інфрачырвонага дэтэктара тыпу тэрмапары адносна вялікая, таму час водгуку адносна вялікі, а дынамічныя характарыстыкі адносна дрэнныя.Частата змены радыяцыі на паўночным баку звычайна павінна быць ніжэй за 10 Гц.У практычных прымяненнях некалькі тэрмапар часта злучаюць паслядоўна, каб утварыць тэрмаэлемент для вызначэння інтэнсіўнасці інфрачырвонага выпраменьвання.

# Піраэлектрычны тып

Піраэлектрычныя інфрачырвоныя дэтэктары зроблены з піраэлектрычных крышталяў або «сегнетоэлектрыкаў» з палярызацыяй.Піраэлектрычны крышталь - гэта разнавіднасць п'езаэлектрычнага крышталя, які мае нецэнтрасіметрычную структуру.У натуральным стане цэнтры дадатнага і адмоўнага зарадаў не супадаюць у пэўных напрамках, і на паверхні крышталя ўтвараецца пэўная колькасць палярызаваных зарадаў, што называецца спантаннай палярызацыяй.Калі тэмпература крышталя змяняецца, гэта можа прывесці да зрушэння цэнтра станоўчых і адмоўных зарадаў крышталя, таму адпаведна змяняецца палярызацыйны зарад на паверхні.Звычайна яго паверхня захоплівае плаваюць зарады ў атмасферы і падтрымлівае стан электрычнай раўнавагі.Калі паверхня сегнетоэлектрыка знаходзіцца ў электрычнай раўнавазе, калі інфрачырвоныя прамяні апраменьваюць яго паверхню, тэмпература сегнетоэлектрыка (ліста) хутка павышаецца, інтэнсіўнасць палярызацыі хутка падае, і звязаны зарад рэзка памяншаецца;у той час як плавае зарад на паверхні змяняецца павольна.Ва ўнутраным сегнетоэлектрычным целе няма зменаў.

За вельмі кароткі час ад змены інтэнсіўнасці палярызацыі, выкліканай змяненнем тэмпературы, да стану электрычнай раўнавагі на паверхні зноў з'яўляюцца залішнія плаваючыя зарады на паверхні сегнетоэлектрика, што эквівалентна вызваленню часткі зарада.Гэта з'ява называецца піраэлектрычным эфектам.Паколькі свабоднаму зараду патрабуецца шмат часу, каб нейтралізаваць звязаны зарад на паверхні, гэта займае больш за некалькі секунд, а час рэлаксацыі спантаннай палярызацыі крышталя вельмі кароткі, каля 10-12 секунд, таму піраэлектрычны крышталь можа рэагаваць на хуткія змены тэмпературы.

# Gaolai пнеўматычнага тыпу

Калі газ паглынае інфрачырвонае выпраменьванне пры ўмове захавання пэўнага аб'ёму, тэмпература павялічыцца, а ціск павялічыцца.Велічыня павышэння ціску прапарцыйная паглынутай магутнасці інфрачырвонага выпраменьвання, таму паглынутую магутнасць інфрачырвонага выпраменьвання можна вымераць.Інфрачырвоныя дэтэктары, зробленыя па вышэйзгаданых прынцыпах, называюцца дэтэктарамі газу, а трубка Гао Лая - тыповым дэтэктарам газу.

Фатонны датчык

Фатонныя інфрачырвоныя дэтэктары выкарыстоўваюць пэўныя паўправадніковыя матэрыялы для стварэння фотаэлектрычных эфектаў пад дзеяннем інфрачырвонага выпраменьвання, каб змяніць электрычныя ўласцівасці матэрыялаў.Вымяраючы змены ў электрычных уласцівасцях, можна вызначыць інтэнсіўнасць інфрачырвонага выпраменьвання.Інфрачырвоныя дэтэктары, створаныя з дапамогай фотаэлектрычнага эфекту, разам называюцца дэтэктарамі фатонаў.Асноўныя характарыстыкі - высокая адчувальнасць, хуткая хуткасць водгуку і высокая частата водгуку.Але звычайна ён павінен працаваць пры нізкіх тэмпературах, а паласа выяўлення адносна вузкая.

Згодна з прынцыпам працы дэтэктара фатонаў, яго можна падзяліць на знешні фотадэтэктар і ўнутраны фотадэтэктар.Унутраныя фотадэтэктары падзяляюцца на фотаправодныя дэтэктары, фотаэлектрычныя дэтэктары і фотамагнітаэлектрычныя дэтэктары.

# Знешні фотадэтэктар (прылада PE)

Калі святло падае на паверхню некаторых металаў, аксідаў металаў або паўправаднікоў, калі энергія фатона дастаткова вялікая, паверхня можа выпраменьваць электроны.Гэтую з'яву аб'ядноўваюць як фотаэлектронную эмісію, якая адносіцца да вонкавага фотаэфекту.Да гэтага тыпу дэтэктараў фатонаў адносяцца фотатрубы і фотаўмножальнікі.Хуткасць рэагавання высокая, і ў той жа час прадукт фотаўмножальніка мае вельмі высокі каэфіцыент узмацнення, які можна выкарыстоўваць для вымярэння аднаго фатона, але дыяпазон даўжынь хваль адносна вузкі, а самая доўгая складае ўсяго 1700 нм.

# Фотаправодны дэтэктар

Калі паўправаднік паглынае падаючыя фатоны, некаторыя электроны і дзіркі ў паўправадніку пераходзяць з неправоднага стану ў свабодны стан, які можа праводзіць электрычнасць, тым самым павялічваючы праводнасць паўправадніка.Гэта з'ява называецца эфектам фотаправоднасці.Інфрачырвоныя дэтэктары, зробленыя з дапамогай фотаправоднага эфекту паўправаднікоў, называюцца фотаправоднымі дэтэктарамі.У цяперашні час гэта найбольш шырока выкарыстоўваны тып дэтэктара фатонаў.

# Фотаэлектрычны дэтэктар (прылада PU)

Калі інфрачырвонае выпраменьванне апрамяняецца на PN-пераход пэўных структур паўправадніковых матэрыялаў, пад дзеяннем электрычнага поля ў PN-пераходзе свабодныя электроны з P-вобласці перамяшчаюцца ў N-вобласць, а дзіркі ў N-вобласці перамяшчаюцца ў N-зону. Плошча.Калі PN-пераход адкрыты, на абодвух канцах PN-пераходу генеруецца дадатковы электрычны патэнцыял, які называецца фотаэлектрарухаючай сілай.Дэтэктары, вырабленыя з выкарыстаннем эфекту фотаэлектрычнай электрарухаючай сілы, называюцца фотаэлектрычнымі дэтэктарамі або інфрачырвонымі дэтэктарамі.

# Аптычны магнітаэлектрычны дэтэктар

Магнітнае поле прыкладваецца збоку да ўзору.Калі паверхня паўправадніка паглынае фатоны, утвораныя электроны і дзіркі рассейваюцца ўнутр цела.Падчас працэсу дыфузіі электроны і дзіркі зрушаны да абодвух канцоў узору з-за эфекту бакавога магнітнага поля.Існуе розніца патэнцыялаў паміж абодвума канцамі.Гэта з'ява называецца оптыка-магнітаэлектрычным эфектам.Дэтэктары з фотамагнітаэлектрычным эфектам называюцца фотамагнітаэлектрычнымі дэтэктарамі (называюцца прыладамі ФЭМ).