კლასიფიკაციის მიხედვით, ინფრაწითელი სენსორები შეიძლება დაიყოს თერმული სენსორებად და ფოტონის სენსორებად.

თერმული სენსორი

თერმული დეტექტორი იყენებს დეტექტორის ელემენტს ინფრაწითელი გამოსხივების შთანთქმისთვის ტემპერატურის აწევის წარმოქმნის მიზნით და შემდეგ თან ახლავს გარკვეული ფიზიკური თვისებების ცვლილებებს. ამ ფიზიკური თვისებების ცვლილებების გაზომვამ შეიძლება გაზომოს მისი შთანთქმის ენერგია ან ძალა. კონკრეტული პროცესი შემდეგია: პირველი ნაბიჯი არის ინფრაწითელი გამოსხივების შთანთქმა თერმული დეტექტორით, რათა გამოიწვიოს ტემპერატურის მატება; მეორე ნაბიჯი არის თერმული დეტექტორის გარკვეული ტემპერატურული ეფექტის გამოყენება ტემპერატურის აწევის ელექტროენერგიის ცვლილებად გადაქცევად. ჩვეულებრივ გამოიყენება ფიზიკური თვისებების ცვლილებების ოთხი ტიპი: თერმისტორის ტიპი, თერმოწყვილის ტიპი, პიროელექტრული ტიპი და გაოლაის პნევმატური ტიპი.

# თერმისტორის ტიპი

მას შემდეგ, რაც სითბოს მგრძნობიარე მასალა შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას, ტემპერატურა იზრდება და წინააღმდეგობის მნიშვნელობა იცვლება. წინააღმდეგობის ცვლილების სიდიდე პროპორციულია აბსორბირებული ინფრაწითელი გამოსხივების ენერგიისა. ინფრაწითელ დეტექტორებს, რომლებიც წარმოიქმნება წინააღმდეგობის შეცვლით მას შემდეგ, რაც ნივთიერება შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას, ეწოდება თერმისტორები. თერმისტორები ხშირად გამოიყენება თერმული გამოსხივების გასაზომად. არსებობს ორი სახის თერმისტორები: ლითონის და ნახევარგამტარული.

R(T)=AT−CeD/T

R(T): წინააღმდეგობის მნიშვნელობა; T: ტემპერატურა; A, C, D: მუდმივები, რომლებიც განსხვავდება მასალის მიხედვით.

ლითონის თერმისტორს აქვს წინააღმდეგობის დადებითი ტემპერატურული კოეფიციენტი და მისი აბსოლუტური მნიშვნელობა უფრო მცირეა, ვიდრე ნახევარგამტარის. წინააღმდეგობასა და ტემპერატურას შორის ურთიერთობა ძირითადად წრფივია და მას აქვს ძლიერი მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა. იგი ძირითადად გამოიყენება ტემპერატურის სიმულაციური გაზომვისთვის;

ნახევარგამტარული თერმისტორები საპირისპიროა, გამოიყენება რადიაციის გამოვლენისთვის, როგორიცაა სიგნალიზაცია, ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემები და თერმული რადიატორის ძებნა და თვალთვალი.

# თერმოწყვილის ტიპი

თერმოწყვილი, რომელსაც ასევე უწოდებენ თერმოწყვილს, არის ყველაზე ადრეული თერმოელექტრული გამოვლენის მოწყობილობა და მისი მუშაობის პრინციპი არის პიროელექტრული ეფექტი. შეერთებას, რომელიც შედგება ორი განსხვავებული გამტარი მასალისგან, შეუძლია წარმოქმნას ელექტრომამოძრავებელი ძალა შეერთებისას. თერმოწყვილის მიმღები გამოსხივების დასასრულს ეწოდება ცხელი დასასრული, ხოლო მეორე ბოლოს - ცივი დასასრული. ეგრეთ წოდებული თერმოელექტრული ეფექტი, ანუ თუ ეს ორი განსხვავებული გამტარი მასალა დაკავშირებულია მარყუჟში, როდესაც ტემპერატურა ორ შეერთებაზე განსხვავებულია, მარყუჟში წარმოიქმნება დენი.

შთანთქმის კოეფიციენტის გაუმჯობესების მიზნით, ცხელ ბოლოზე დამონტაჟებულია შავი ოქროს ფოლგა, რათა წარმოიქმნას თერმოწყვილის მასალა, რომელიც შეიძლება იყოს ლითონის ან ნახევარგამტარული. სტრუქტურა შეიძლება იყოს ხაზი ან ზოლის ფორმის ერთეული, ან თხელი ფილმი, რომელიც დამზადებულია ვაკუუმური დეპონირების ტექნოლოგიით ან ფოტოლითოგრაფიის ტექნოლოგიით. ერთეულის ტიპის თერმოწყვილები ძირითადად გამოიყენება ტემპერატურის გასაზომად, ხოლო თხელი ფირის ტიპის თერმოწყვილები (რომელიც შედგება მრავალი თერმოწყვილებისგან) ძირითადად გამოიყენება გამოსხივების გასაზომად.

თერმოწყვილის ტიპის ინფრაწითელი დეტექტორის დროის მუდმივი შედარებით დიდია, ამიტომ რეაგირების დრო შედარებით გრძელია, ხოლო დინამიური მახასიათებლები შედარებით ცუდი. ჩრდილოეთ მხარეს რადიაციის ცვლილების სიხშირე ჩვეულებრივ უნდა იყოს 10 ჰც-ზე დაბალი. პრაქტიკულ გამოყენებაში, რამდენიმე თერმოწყვილს ხშირად უერთდებიან სერიულად, რათა შექმნან თერმოპილი ინფრაწითელი გამოსხივების ინტენსივობის გამოსავლენად.

# პიროელექტრული ტიპი

პიროელექტრული ინფრაწითელი დეტექტორები დამზადებულია პიროელექტრული კრისტალებისგან ან „ფეროელექტრიკებისგან“ პოლარიზებით. პიროელექტრული კრისტალი არის პიეზოელექტრული კრისტალის სახეობა, რომელსაც აქვს არაცენტროსიმეტრიული სტრუქტურა. ბუნებრივ მდგომარეობაში დადებითი და უარყოფითი მუხტის ცენტრები გარკვეული მიმართულებით არ ემთხვევა ერთმანეთს და ბროლის ზედაპირზე წარმოიქმნება გარკვეული რაოდენობის პოლარიზებული მუხტები, რასაც სპონტანური პოლარიზაცია ეწოდება. როდესაც ბროლის ტემპერატურა იცვლება, ამან შეიძლება გამოიწვიოს ბროლის დადებითი და უარყოფითი მუხტების ცენტრის გადაადგილება, ამიტომ ზედაპირზე პოლარიზაციის მუხტი შესაბამისად იცვლება. ჩვეულებრივ, მისი ზედაპირი იჭერს ატმოსფეროში მცურავ მუხტს და ინარჩუნებს ელექტრულ წონასწორობას. როდესაც ფეროელექტრის ზედაპირი ელექტრულ წონასწორობაშია, მის ზედაპირზე ინფრაწითელი სხივების დასხივებისას, ფეროელექტრის (ფურცლის) ტემპერატურა სწრაფად მატულობს, პოლარიზაციის ინტენსივობა სწრაფად იკლებს და შეკრული მუხტი მკვეთრად მცირდება; ხოლო ზედაპირზე მცურავი მუხტი ნელა იცვლება. შიდა ფეროელექტრული სხეულში ცვლილება არ არის.

ძალიან მოკლე დროში, ტემპერატურის ცვლილებით გამოწვეული პოლარიზაციის ინტენსივობის ცვლილებიდან კვლავ ზედაპირზე ელექტრული წონასწორობის მდგომარეობამდე, ფეროელექტრის ზედაპირზე ჩნდება ჭარბი მცურავი მუხტები, რაც უდრის მუხტის ნაწილის განთავისუფლებას. ამ ფენომენს პიროელექტრული ეფექტი ეწოდება. ვინაიდან თავისუფალ მუხტს ზედაპირზე შეკრული მუხტის განეიტრალებას დიდი დრო სჭირდება, ამას რამდენიმე წამზე მეტი სჭირდება, ხოლო ბროლის სპონტანური პოლარიზაციის დასვენების დრო ძალიან მოკლეა, დაახლოებით 10-12 წამი. პიროელექტრო კრისტალს შეუძლია რეაგირება ტემპერატურის სწრაფ ცვლილებებზე.

# Gaolai პნევმატური ტიპი

როდესაც გაზი შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას გარკვეული მოცულობის შენარჩუნების პირობებში, ტემპერატურა მოიმატებს და წნევა გაიზრდება. წნევის გაზრდის სიდიდე პროპორციულია შთანთქმის ინფრაწითელი გამოსხივების სიმძლავრისა, ასე რომ, შთანთქმის ინფრაწითელი გამოსხივების სიმძლავრე შეიძლება გაიზომოს. ზემოაღნიშნული პრინციპებით დამზადებულ ინფრაწითელ დეტექტორებს ეწოდება გაზის დეტექტორები, ხოლო გაო ლაის მილი არის ტიპიური გაზის დეტექტორი.

ფოტონის სენსორი

ფოტონის ინფრაწითელი დეტექტორები იყენებენ გარკვეულ ნახევარგამტარ მასალებს ინფრაწითელი გამოსხივების დასხივების ქვეშ ფოტოელექტრული ეფექტების შესაქმნელად, რათა შეცვალონ მასალების ელექტრული თვისებები. ელექტრული თვისებების ცვლილებების გაზომვით შეიძლება განისაზღვროს ინფრაწითელი გამოსხივების ინტენსივობა. ფოტოელექტრული ეფექტით დამზადებულ ინფრაწითელ დეტექტორებს ერთობლივად უწოდებენ ფოტონების დეტექტორებს. ძირითადი მახასიათებლებია მაღალი მგრძნობელობა, სწრაფი რეაგირების სიჩქარე და მაღალი რეაგირების სიხშირე. მაგრამ მას ზოგადად სჭირდება მუშაობა დაბალ ტემპერატურაზე და გამოვლენის ზოლი შედარებით ვიწროა.

ფოტონების დეტექტორის მუშაობის პრინციპის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს გარე ფოტოდეტექტორად და შიდა ფოტოდეტექტორად. შიდა ფოტოდეტექტორები იყოფა ფოტოგამტარ დეტექტორებად, ფოტოელექტრო დეტექტორებად და ფოტომაგნიტოელექტრო დეტექტორებად.

# გარე ფოტოდეტექტორი (PE მოწყობილობა)

როდესაც სინათლე ეცემა გარკვეული ლითონების, ლითონის ოქსიდების ან ნახევარგამტარების ზედაპირზე, თუ ფოტონის ენერგია საკმარისად დიდია, ზედაპირს შეუძლია ელექტრონების გამოსხივება. ამ ფენომენს ერთობლივად მოიხსენიებენ, როგორც ფოტოელექტრონის ემისიას, რომელიც მიეკუთვნება გარე ფოტოელექტრული ეფექტს. ფოტომილაკები და ფოტომულტიპლიკატორი მილები მიეკუთვნება ამ ტიპის ფოტონების დეტექტორს. რეაგირების სიჩქარე არის სწრაფი და ამავდროულად, ფოტოგამრავლების მილის პროდუქტს აქვს ძალიან მაღალი მომატება, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთი ფოტონის გაზომვისთვის, მაგრამ ტალღის სიგრძის დიაპაზონი შედარებით ვიწროა და ყველაზე გრძელი მხოლოდ 1700 ნმ.

# ფოტოგამტარი დეტექტორი

როდესაც ნახევარგამტარი შთანთქავს შემთხვევის ფოტონებს, ზოგიერთი ელექტრონი და ხვრელი ნახევარგამტარში იცვლება არაგამტარ მდგომარეობიდან თავისუფალ მდგომარეობაში, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის გამტარობა, რითაც იზრდება ნახევარგამტარის გამტარობა. ამ ფენომენს ეწოდება ფოტოგამტარობის ეფექტი. ნახევარგამტარების ფოტოგამტარი ეფექტით დამზადებულ ინფრაწითელ დეტექტორებს უწოდებენ ფოტოგამტარ დეტექტორებს. ამჟამად, ეს არის ფოტონების დეტექტორის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ტიპი.

# ფოტოელექტრული დეტექტორი (PU მოწყობილობა)

როდესაც ინფრაწითელი გამოსხივება დასხივდება გარკვეული ნახევარგამტარული მასალის სტრუქტურების PN შეერთებაზე, PN შეერთების ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ, P არეში თავისუფალი ელექტრონები გადადიან N არეში, ხოლო ხვრელები N არეში. P ფართობი. თუ PN შეერთება ღიაა, PN შეერთების ორივე ბოლოში წარმოიქმნება დამატებითი ელექტრული პოტენციალი, რომელსაც ეწოდება ფოტო ელექტრომოძრავი ძალა. ფოტოელექტრომოძრავი ძალის ეფექტის გამოყენებით დამზადებულ დეტექტორებს ეწოდება ფოტოელექტრული დეტექტორები ან შეერთების ინფრაწითელი დეტექტორები.

# ოპტიკური მაგნიტოელექტრული დეტექტორი

მაგნიტური ველი გამოიყენება ნიმუშზე ლატერალურად. როდესაც ნახევარგამტარის ზედაპირი შთანთქავს ფოტონებს, წარმოქმნილი ელექტრონები და ხვრელები სხეულში დიფუზირდება. დიფუზიის პროცესის დროს, ელექტრონები და ხვრელები განლაგებულია ნიმუშის ორივე ბოლოზე გვერდითი მაგნიტური ველის გავლენის გამო. ორივე ბოლოს შორის პოტენციური განსხვავებაა. ამ ფენომენს ოპტო-მაგნიტოელექტრული ეფექტი ეწოდება. ფოტო-მაგნიტოელექტრული ეფექტით დამზადებულ დეტექტორებს უწოდებენ ფოტო-მაგნიტო-ელექტრული დეტექტორებს (მოხსენიებული, როგორც PEM მოწყობილობები).