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一部紅外機芯主要由紅外光學鏡頭、紅外探測器以及成像電路組成，而紅外熱像儀通常就是在紅外機芯的基礎(chǔ)上加上顯示部分。

目標的紅外輻射穿過大氣，由紅外光學鏡頭將其聚焦在紅外探測器的光敏表面上，然后電信號放大及處理系統(tǒng)讀出圖像信息。實現(xiàn)紅外熱成像以及紅外測溫功能。

紅外光學鏡頭通常是由單個或者一組透鏡組成，透鏡的數(shù)目可多達20～30個，故也把鏡頭叫透鏡組。

物體的光學成像過程，就是通過鏡頭，使得物體（被測目標）發(fā)出的紅外輻射經(jīng)過構(gòu)成鏡頭的光學零件的折射、反射和投射以后，按照人們的需要改變光線的傳播方向，然后射到指定的接受器上。

紅外探測儀器是將探測接受到的目標的溫度或熱像轉(zhuǎn)變成電信號的形式，實現(xiàn)紅外熱成像和紅外測溫，以便于分析、處理、變換和顯示，才能達到探測的目的。

這種將不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可測量的信號的器件就是紅外探測器，探測器是紅外整機系統(tǒng)的核心關(guān)鍵部件。

紅外探測器將紅外熱圖像變成電圖像，要通過成像電路和圖像處理電路把電圖像放大、處理、存儲等，然后以電的形式在屏幕上把熱圖像顯示出來。

紅外探測器實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換后，從探測器輸出電信號，直接送到顯示器，都是由電子讀出處理電路來實現(xiàn)。