其实，红外热敏微传感器的原理并不复杂，它就是一种把红外辐射转变为热，再测量这个转变过来的热的间接测量红外辐射的器件。在生活中的各个领域都能应用到红外热敏微传感器，如监视、军事、安全、医学及电子产品等。这类产品在市场上非常有优势，是因为它制作成本低、性能好、可以批量生产，整体上看性价比很高。它的实现方法由于大量的需求而种类很多，如热敏电阻、热电偶、热释电、热膨胀等热测量方式。
微传感器中应用热敏电阻测量红外辐射的一类传感器被称为辐射热测量器。在组成它的2个或者多个热敏电阻中，一个仅作参考之用，不会被入射辐射影响到，另一个作为辐射敏感元件。通常，在惠斯通电桥中相对的2桥臂上的2个电阻之间需要存在精密匹配的关系，因此还需要选用半导体型（如硅或InSb）或热敏电阻型的敏感元件。恰当波长的滤光窗作为封装的一部分与敏感元件集合在一起，目的是弥补敏感元件对波长敏感的缺陷，其响应度的典型值为300V/W。在没有滤光窗的情况下，这种传感器输出的波长响应曲线基本没有任何波动。
辐射热测量器运用了微加工技术。因为热绝缘微结构现今的技术已经成熟，所以微传感器的性能也更加优良。图5-32是红外光微传感器的结构图，图中所示的传感器的加工为使热敏材料能够有热绝缘的性能而采用了体加工的方式。敏感膜片采用一个窄的氮化硅支承梁来支撑，并且应用了真空沉积技术，在膜片上覆盖了一层温度敏感膜。这种敏感膜的材质一般选用钍、氮化钛（电阻温度系数约为0.24%/℃）及氧化钒（VOx，电阻温度系数约3%/℃）。辐射热测量器具有比较低的1/f噪声。在一个衬底基片上如果有许多岛状结构，就能实现红外光微传感器阵列。有一种红外光微传感器，它的材质是氧化钒，它的技术是300K的黑体辐射测试，最终能得到7×104V/W的响应度。
图5-32 热辐射测量器型红外光微传感器结构
红外热辐射的另一种测试方法是利用热电偶。一般情况下，把很多热电偶串联，也就是热并联成热电堆在一起，这样可以制成一个输出电压比普通热电偶大很多的热电堆。如果把金黑、铋黑这样的辐射吸收层材料涂在热电偶的热端上，就能实现入射的红外辐射与热之间的转换，接着有电压信号生成。(www.xing528.com)
热电堆不用其他的参考元件来做补偿，自己就有电压，在热端和冷端之间有温度差的情况下，热电堆中就有直流响应，并且它的响应时间普遍在5～10μs，属于比较快的速度。这些都是热电堆相比于热辐射测量器型微传感器具有的优势。
热电堆元件的冷端和热端有不同的作用，冷端为了使热沉效果更好而被安置在硅衬底上面，热端为了能吸收红外辐射而做成了黑色的吸收体。红外辐射会引起温度的改变，温度的上升量是由红外光强度决定的。为了使微传感器的性能更好，就要使冷端和热端之间的温度差更大，这就要求制作的热电堆中的热电偶材料是2种不同的材料，并且放在热传导率比较低、热电容也比较低的薄膜片上。
从理论上讲，热电堆对红外辐射产生响应与环境温度没有关系，但实际的情况并不理想，器件的输出在不同的温度环境中是不同的，因此需要进行补偿，通常选用一个能感受环境温度变化的热敏电阻放置在元件中，这样就能对热电堆的输出特性进行补偿。另外，滤光窗参数的设计因热电堆对入射波长不敏感的特性变得尤为重要。
图5-33所示是这种热电堆的一种检测电路，Uth为温度检测信号，Uo为红外辐射检测信号，Ui为基准电压。
图5-33 带温度补偿的热电堆检测电路
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