红外线检测的原理及方法是什么？

红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，波长在0.76～100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。

一.红外二氧化碳传感器

红外二氧化碳传感器是由红外光源、光路、红外探测器、电路和软件算法组合而成的，可以用于检测二氧化碳浓度的光学传感器。传感器内部有一个光谱的光源发射红外线，光线穿过光路中的被测气体，透过窄带滤波片，到达红外探测器。

由于气体分子近红外光谱选择吸收的特性，不同物质分子会选择性吸收一定波长的光。对于二氧化碳气体而言，二氧化碳气体在4.26μm红外区有一个吸收峰，在此波长下，氧气、氮气、一氧化碳、水蒸气等气体都没有明显的吸收。因此通过计算二氧化碳气体浓度与吸收强度之间的关系，即可测算出二氧化碳气体的浓度。

正是由于气体的选择性吸收特性，NDIR红外二氧化碳气体传感器不易受到其他种类气体的交叉干扰，具有更好的气体选择性、抗干扰性、精度和使用寿命等优势。应用领域广泛，可以应用于大部分二氧化碳检测场景。

二.红外热像仪

红外检测(红外诊断技术)是一种在线监测的检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线(红外辐射)，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。目前应用红外诊技术的测试设备比较多，如红外测温仪、红外热电视、红外热像仪等等。红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术能将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。红外热成像系统已经在电力、消防、石化以及医疗等领域得到了广泛的应用。

三.红外温度传感器

一切温度在零度(-273.15K°)以上的物体，都会因自身的分子运动而不停地向周围空间辐射出红外线，物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过红外线辐射的探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后(对物体自身辐射的红外能量的测量)，就能准确地测定它的表面温度，或者通过成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断，亦即红外辐射检测的基本原理。

在自然界中,当物体的温度高于零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的，当器件接收辐射后，引起一非电量的物理变化，也可通过适当变化变为电量后进行测量。