红外探测器是红外热成像仪的核心器件，是探测、识别和分析物体的关键。红外探测器的分类有多种形式，按工作原理划分为红外探测器可分为热探测器和光子探测器。目前的热探测器品类中，微测辐射热计是当前非制冷红外探测器主流选择。

一、热探测器的原理

热探测器利用辐射热效应工作。探测器吸收红外辐射后温度升高，引起材料物理性质发生变化，通过测量这些变化反推辐射强度。

其光谱响应无选择性，对各波长响应率基本一致；响应速度较慢；室温工作，无需制冷；成本较低，适合民用普及。

光子探测器利用光电效应工作。红外光子直接与材料中的电子相互作用，改变材料的电学状态。其光谱响应有选择性，存在截止波长；响应速度极快；需制冷至77K以下抑制热噪声；探测率极高，但成本高昂。

热探测器虽在响应速度和探测率上不及光子探测器，但其无需制冷、成本适中的优势，使其在民用和工业热成像领域占据主导地位。

二、热探测器的三大核心类型

1.热电堆探测器

基于塞贝克效应工作。两种不同材料构成的结点存在温差时产生电动势，多个热电偶串联构成热电堆，可叠加增强信号。

2.热释电探测器

基于热释电效应工作。某些晶体温度变化时自发极化强度改变，产生表面电荷，从而在晶体两端产生可测量的电信号。但是其仅响应变化的辐射。对静止目标成像需配合机械斩波器或依赖目标运动，限制了其在静态监控中的应用。

3.微测辐射热计

基于热敏电阻效应工作。热敏薄膜吸收辐射后温度升高，电阻值变化，通过读出电路转换为电信号。采用MEMS工艺制造的微桥结构，是目前非制冷红外焦平面探测器的绝对主流。

三、微测辐射热计的核心优势

微测辐射热计之所以成为非制冷热成像的主流选择，主要得益于以下几方面优势：

1.像元尺寸极小：主流产品已达12μm及以下。相比之下，热电堆和热释电停留在50-100μm的理论极限。更小的像元意味着在相同分辨率下整机可以更小巧轻便，或在相同光学系统下获得更高的空间分辨率。

2.面阵规模大：可达1280×1024甚至更高，实现百万像素级高清成像。而热电堆和热释电最多做到120×84左右，属低分辨率成像。大面阵带来更强的目标探测与识别能力。

3.温度灵敏度极高：NETD小于40mK，能分辨0.04℃的细微温差。相比之下，热电堆通常在100mK以上，热释电FPA约为100-200mK。这种高灵敏度使其能捕捉微小的温度异常，适用于早期火灾预警和精密医疗诊断。

4.可响应恒定辐射：与热释电不同，微测辐射热计能够对静止目标稳定成像，无需斩波器或依赖目标运动，大大扩展了应用范围。

5.材料体系成熟：氧化钒材料噪声低，技术成熟，成像质量优异；非晶硅则兼容CMOS工艺，便于集成。成熟的材料体系保证了性能一致性和量产可行性。

6.室温工作，系统简单：作为非制冷探测器，无需复杂制冷系统，具备体积小、重量轻、功耗低、启动快、寿命长、可靠性高、成本适中等系统级优势。

红外探测器作为热成像系统的核心，热探测器与光子探测器各有其不可替代的优势。而在热探测器中，微测辐射热计凭借其在分辨率、灵敏度、静态成像能力及量产成本上的综合平衡，已成为非制冷热成像的基石技术，持续推动着红外热成像向“高清化、智能化、芯片化”迈进。