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任何物質的燃燒必然伴隨著局部溫度的升高，從而在其周圍空間產生一定強度的電磁波輻射。物質燃燒過程中所產生的輻射光譜有其固有的特點，利用傳感器來測量輻射信號，便可以探測到火焰的產生，這就是火焰探測器的基本原理。
不同的物質燃燒時，其發射出的紅紫外光譜有所差別，從火焰光譜圖中可以明顯看出三個火焰輻射峰值部分。
其中一個是紫外段 0.28μm 以下部分，另兩個分別是紅外段4.3μm和4.6μm附近，地表上的日光輻射曲線在這三個波段恰好處于波谷位置。

通常情況下的火焰探測波段的濾光片中心波長都是在4.3μm和4.4μm附近，采用不同的帶寬設計能夠檢測到碳氫化合物燃燒火焰中釋放的CO2和CO氣體所輻射的4.0~4.6μm范圍的中紅外波長紅外信號，可根據不同燃料燃燒發射的光譜來選擇不同的傳感器。 火焰傳感器的選型 對于火焰燃燒中產生的0.185~0.260μm波長的紫外線，可采用一種固態物質作為敏感元件，如碳化硅或硝酸鋁
對于火焰中產生的2.5~3μm波長的紅外線，可采用硫化鋁材料的傳感器
對于火焰產生的4.4~4.6μm波長的紅外線可采用硒化鉛材料或鉭酸鋁材料的傳感器
在3.8μm和5.0μm附近火焰輻射明顯較弱，常用于火焰的監視通道，輔助通道，用于監視非火災的熱體輻射、太陽輻射。 熱釋電火焰傳感器 紅外熱釋電火焰傳感器利用熱釋電效應，采用鉭酸鋰單晶作為敏感元材料。鉭酸鋰晶體材料的居里溫度在600℃以上，相對介電常數小，比探測率高，在很寬的室溫范圍內，材料的熱釋電系數隨溫度的變化很小，輸出信號的溫度變化率只有 1-2‰，傳感器性能的溫度穩定性非常好，并且在 1～20μm 波長范圍內光譜響應一致性非常好。

紅外光電導傳感器 非制冷型硒化鉛（PbSe）/硫化鉛（PbS）傳感器是一種鉛鹽類紅外光電傳感器，其工作原理是基于半導體材料的光電導效應，從而將紅外輻射能量轉換為電信號。
這種光電導型敏感元是具有NaCl結構的窄禁帶半導體材料，有較大的激子波爾半徑和較高的介電常數，使其在1~5μm近、中紅外光譜波段有強烈的吸收和響應。

硒化鉛（PbSe）紅外光電導傳感器在近、中紅外（1.0~5.0um）光譜波段具有強烈的吸收和響應，廣泛應用于火焰、高溫及氣體探測。
硫化鉛（PbS）紅外光電導傳感器主要響應波長為短波紅外（1.0~3.0μm），廣泛 應用于火焰及高溫探測。