近年來紅外傳感器發(fā)展應用的四種趨勢

　　任何溫度高于絕對零度的物體，都會向外部空間以紅外線的方式輻射能量。利用紅外輻射實現(xiàn)相關(guān)物理量測量的傳感技術(shù)，即為紅外傳感技術(shù)。紅外傳感技術(shù)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一，目前在航空航天、天文、氣象、軍事、工業(yè)和民用等眾多領(lǐng)域，都起著不可替代的重要作用。

　　紅外傳感器類型主要有熱敏電阻/(微)輻射熱計型、熱電偶/熱電堆型、高萊氣動型和熱釋電型等。其中，熱釋電型的敏感元件通常采用具有熱釋電效應的晶體材料，具有檢測效率最高，頻率響應最寬，能探測輻射信號的快速變化等顯著優(yōu)點，故該類傳感器發(fā)展較快，應用范圍也較廣。

　　隨著科學技術(shù)水平的提高、計算機微處理器技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)的提升、新型半導體等材料的推出和加工制造工藝等各方面的進步，紅外傳感器近年發(fā)展迅猛。據(jù)國外某研究機構(gòu)預測，紅外傳感器全球銷售額將會從2010年的$1.52億美元增長到2016年的2.86億美元。

　　近年來，紅外傳感器的發(fā)展趨勢主要集中體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1.新型材料和處理技術(shù)的發(fā)展

　　用新型材料和處理技術(shù)，使得傳感器的紅外探測率提高，響應波長增大，響應時間縮短，像素靈敏度和像素密度更高，抗干擾性能提高，生產(chǎn)成本降低。如Pyreos和Irisys公司已推出薄膜和陶瓷混合的新型熱釋電敏感技術(shù)，使得敏感元件可以實現(xiàn)陣列化。

　　2.傳感器的大型化和多功能化

　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和傳感器的應用領(lǐng)域的不斷擴大，紅外傳感器正從小型、單一功能，向大型化、多功能化方向發(fā)展。如國外所研制的大型紅外傳感器(16×16到64×64像素)除可進行溫度場測量外，還可獲得先進的、小型紅外傳感器所不具有的人體探測功能(即可精確定位個人在空間中的位置，即使人不活動，也可識別出)或大型區(qū)域的安全監(jiān)視等功能，十分適宜于家庭自動化、醫(yī)療保健、安全防護等場合的應用。此外，新型多光譜傳感器的研制，也大大改善了紅外成像陣列的功能性。

　　3.傳感器的智能化

　　新型的智能紅外傳感器通常內(nèi)置多個微處理器，具備傅里葉變換、小波變換等先進數(shù)字信號處理或補償功能，自診斷功能，雙向數(shù)字通信等功能，使得傳感器的穩(wěn)定性、可靠性、信噪比、便利性等性能大大提高。

　　4.傳感器的進一步微型化、集成化

　　采用片上集成技術(shù)(包括盲元替代、非均勻性校正、部分圖像處理功能等)和其它新的器件結(jié)構(gòu)及新的制造工藝技術(shù)，在MEMS(微機電系統(tǒng))，甚至基于納米科技的NEMS(納機電系統(tǒng))推動下，紅外傳感器尺寸大為縮小，功耗大大降低，集成度顯著提高。由于紅外傳感器的優(yōu)越性能，許多主流儀表研究單位和生產(chǎn)制造商對它的研發(fā)投入也越來越高。