紅外探測器的原理
工作原理：
不同種類的物體發射出的紅外光波段是有其特定波段的，該波段的紅外光處在可見光波段之外。因此人們可以利用這種特定波段的紅外光來實現對物體目標的探測與跟蹤。將不可見的紅外輻射光探測出并將其轉換為可測量的信號的技術就是紅外探測技術。從目前應用的情況來看，紅外探測有如下幾個優點：環境適應性優于可見光，尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力；隱蔽性好，一般都是被動接收目標的信號，比雷達和激光探測安全且保密性強，不易被干擾；由于是*目標和背景之間的溫差和發射率差形成的紅外輻射特性進行探測，因而識別偽裝目標的能力優于可見光；與雷達系統相比，紅外系統的體積小，重量輕，功耗低；探測器的光譜響應從短波擴展到長波；探測器從單元發展到多元、從多元發展到焦平面；發展了種類繁多的探測器和系統；從單波段探測向多波段探測發展；從制冷型探測器發展到室溫探測器；由于紅外探測技術有其獨特的優點從而使其在軍事國防和民用領域得到了廣泛的研究和應用，尤其是在軍事需求的牽引和相關技術發展的推動下，作為高新技術的紅外探測技術在未來的應用將更加廣泛，地位更加重要。紅外探測器是將不可見的紅外輻射能轉變成其它易于測量的能量形式的能量轉化器，作為紅外整機系統的核心關鍵部件，紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術發展的中心。自1800年Herschel發現太陽光譜中的紅外線時所用的涂黑水銀溫度計為最早的紅外探測器以來，隨著紅外實驗和理論的發展，新器件不斷涌現。紅外探測器制備涉及物理、材料、化學、機械、微電子、計算機等多學科，是一門綜合科學。
⒈2.1熱探測器熱探測器吸收紅外輻射后，溫度升高，可以使探測材料產生溫差電動勢、電阻率變化，自發極化強度變化，或者氣體體積與壓強變化等，測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。分別利用上述不同性能可制成多種熱探測器：
⑴ 液態的水銀溫度計及氣動的高萊池：利用了材料的熱脹冷縮效應。
⑵ 熱電偶和熱電堆：利用了溫度梯度可使不同材料間產生溫差電動勢的溫差電效應。
⑶ 石英共振器非制冷紅外成像列陣：利用共振頻率對溫度敏感的原理來實現紅外探測。
⑷測輻射熱計：利用材料的電阻或介電常數的熱敏效應—輻射引起溫升改變材料電阻—用以探測熱輻射。因半導體電阻有高的溫度系數而應用最多，測溫輻射熱計常稱“熱敏電阻”。另外，由于高溫超導材料出現，利用轉變溫度附近電阻陡變的超導探測器引起重視。如果室溫超導成為現實，將是21世紀最引人注目的一類探測器；
⑸ 熱釋電探測器：有些晶體，如硫酸三甘酞、鈮酸鍶鋇等，當受到紅外輻射照射溫度升高時，引起自發極化強度變化，結果在垂直于自發極化方向的晶體兩個外表面之間產生微小電壓，由此能測量紅外輻射的功率。
⒈2.2光子探測器光子探測器吸收光子后，本身發生電子狀態的改變，從而引起內光電效應和外光電效應等光子效應，從光子效應的大小可以測定被吸收的光子數。
⑴光電導探測器：又稱光敏電阻。半導體吸收能量足夠大的光子后，體內一些載流子從束縛態轉變為自由態，從而使半導體電導率增大，這種現象稱為光電導效應。利用光電導效應制成的光電導探測器分為多晶薄膜型和單晶型兩種。
⑵光伏探測器：主要利用p-n結的光生伏特效應。能量大于禁帶寬度的紅外光子在結區及其附近激發電子空穴對。存在的結電場使空穴進入p區，電子進入n區，兩部分出現電位差，外電路就有電壓或電流信號。與光電導探測器比較，光伏探測器背景限探測率大40%，不需要外加偏置電場和負載電阻，不消耗功率，有高的阻抗。
⑶光發射-Schottky勢壘探測器：金屬和半導體接觸，形成Schottky勢壘，紅外光子透過Si層被PtSi吸收，使電子獲得能量躍遷至費米能級，留下空穴越過勢壘進入Si襯底，PtSi層的電子被收集，完成紅外探測。
⑷量子阱探測器（QWIP）：將兩種半導體材料用人工方法薄層交替生長形成超晶格，在其界面有能帶突變，使得電子和空穴被限制在低勢能阱內，從而能量量子化形成量子阱。利用量子阱中能級電子躍遷原理可以做紅外探測器。因入射輻射中只有垂直于超晶格生長面的電極化矢量起作用，光子利用率低；量子阱中基態電子濃度受摻雜限制，量子效率不高；響應光譜區窄；低溫要求苛刻。
怎樣減少被動紅外探測器誤報漏報
報警設備故障引起的誤報警
產品在規定的條件下、規定的時間內，不能完成規定的功能，稱為故障。故障的類型有損壞性故障和漂移性故障。
損壞性故障包括性能全部失效和突然失效。這類故障通常是由元器件的損壞或生產工藝不良（如虛焊等）造成。
漂移性故障是指元器件的參數和電源電壓的漂移所造成的故障。例如：溫度過高會導致電阻阻值的變化，此時設備表現為時好時壞。事實上，環境溫度、元件制造工藝、設備制造工藝、使用時間、儲存時間及電源負載等因素都可能導致元器件參數的變化，產生漂移性故障。
無論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統誤報警，要減少由此產生的誤報警應從以下方面努力。
⑴報警設備的生產企業，必須提高產品的設計水平和工藝水平，在作系統設計的同時，還需作可靠性設計，如冗余設計、電磁兼容設計、三防設計（防潮、防鹽霧、防霉菌）、漂移可靠性設計等。在此基礎上，提高產品制造過程的可靠性，如對元器件質量的嚴格篩選；對生產過程進行嚴格的質量監督管理等，保證產品質量符合有關標準的要求。
銷售報警設備的單位或個人，應進行嚴格的進貨檢驗，檢驗內容為：產品質量檢驗合格證明；生產企業的工業生產許可證書或安全認證證書或生產登記批準書。
⑵管理部門應定期或不定期組織安防市場的檢查、抽查，發現生產、銷售安防產品活動中的違法行為應嚴格按照《安全技術防范產品管理辦法》的規定處理。
⑶報警系統建設單位（用戶）應在相應的工程文件中明確要求施工單位選用經授權檢測機構檢驗合格的產品；國外設備要選用正規渠道進口的、按國際先進標準檢驗合格的產品。
⑷為了保證報警系統的良好工作狀態，必須建立定期檢查、維修制度。順便提一句，目前中國報警系統的維修方式有待解決，最好是變工程承建單位的維修為專業維修公司的維修，這樣不僅有利于維修資源（維修人員、維修設備、維修備件等）的利用和維修水平的提高，更重要的是能提高安全防范系統的可靠性。
報警系統設計、施工不當引起的誤報警
系統設計不當引起的誤報警設備選擇是系統設計的關鍵，而報警器材種類繁多，又各有自己的特點、適用范圍和局限性，選用不當就會引起誤報警。例如，靠近震源（飛機場、鐵路旁）選用震動探測器就很容易引起系統的誤報警；在蝙蝠經常出沒的地方選用超聲波探測器亦使系統誤報警，這是因為蝙蝠發出超聲波的緣故；電鈴聲、金屬撞擊聲等高頻聲均可引起單技術玻璃破碎探測器的誤報警……，因此，要減少由于器材選擇不當引起的誤報警，系統設計人員要十分熟悉各種報警器材的原理、特點、適用范圍和局限性。同時還必須掌握現場環境情況、氣候情況、電磁場強度以及照度變化等，以便因地制宜選擇報警器材。
除設備器材選擇之外，系統設計不當還表現在設備器材安裝位置、安裝角度、防護措施以及系統布線等方面。例如：將被動紅外入侵探測器對著空調、換氣扇安裝時，將會引起系統的誤報警；室外用主動紅外探測器如果不作適當的遮陽防護（有遮陽罩的最好也作防護），勢必會引起系統的誤報警；報警線路與動力線、照明線等強電線路間距小于1.5m時，而未加防電磁干擾措施，系統亦將產生誤報警……。
施工不當引起的誤報警
這部分問題主要表現在以下方面：
⑴沒有嚴格按設計要求施工。
⑵設備安裝不牢固或傾角不合適。
⑶焊點有虛焊、毛刺現象，或是屏蔽措施不得當。
⑷設備的靈敏度調整不佳。
⑸施工用檢測設備不符合計量要求。
解決上述問題的辦法是加強施工過程的監督與管理，盡快實行安防工程監理制，這很有利于提高工程質量，減少由于施工環節造成的誤報警。
環境噪擾引起的誤報警
由于環境噪擾引起的誤報警是指報警系統在正常工作狀態下產生的，從原理上講是不可避免的，而事實又是不需要的，屬于誤報警。例如：熱氣流引起被動紅外入侵探測器的誤報警；高頻聲響引起單技術玻璃破碎探測器的誤報警；超聲源引起超聲波探測器的誤報警等。減少此類誤報警較為有效的措施就是采用雙鑒探測器（兩種不同原理的探測器同時探測到“目標”，報警器才發出報警信號）。現行的產品有：微波－被動紅外雙鑒器、聲控－振動玻璃破碎雙鑒器、超聲波－被動紅外雙鑒器等。但是有些環境噪擾雙鑒探測器卻無能為力，例如：老鼠在防范區出沒；寵物在居室內走動等。為此，科技人員又將微處理技術引進報警系統，使其具備一定的鑒別和思考能力，能在一定程度上判斷是入侵者還是環境噪擾引起的報警。綜上所述，誤報與防盜報警器、探測器本身的因素外，還與安裝施工布線，及周圍的環境有很大的關系，而環境的變化，如噪音，穩定，氣流等往往無法解決，因此選擇一款具有抗干擾的產品才是關鍵
