红外(IR)成像是夜视和遥感的关键技术,在军、民两方面有着广泛的应用。红外热成像传感器就是能够获取夜晚或恶劣天气下目标红外辐射分布,并将其转换为人眼可见图像的装置。随着微型非致冷红外技术的发展,由成千上万个像素组成的焦平面列阵(FPA)的红外传感器表现出了其优越的性能,非致冷红外成像传感器与低温制冷红外传感器相比有很多优点,如：成本低,自重轻,低耗能和可靠性高等。本文的研究对象是微型非致冷红外传感器列阵里面的一个像素(芯片)。本文综述了国内外红外成像技术的应用、分类和发展状况,全面介绍了本课题需要的红外辐射的产生、发射、传输、接收相关的理论和公式。在总结前人工作的基础上,本文提出了一种新的非致冷红外传感芯片的双材料微悬臂梁结构,它由梁、热隔离腿、电极板、地基等部分组成。芯片结构的设计是本文的一个核心,设计时必须考虑它的兼容性、吸收特定波长红外的材料的选择、材料的自身辐射、材料的热膨胀系数差、材料传热系数、芯片尺寸等因素以及它们间的相互依赖作用。其工作原理是：由双材料微悬臂梁上的吸收红外辐射材料层吸收目标物体的红外辐射,导致吸收红外辐射材料层温度升高,由于双材料微悬臂梁的材料热膨胀系数不同,红外吸收的结果是使双材料悬臂梁发生弯曲变形,而变形导致电容变化,通过测量电容的变化就可以间接测量目标物体的温度变化和分布。同样还分析了物体运动和传感器自身运动对梁弯曲的影响。在理论和有限元推导的基础上,对芯片进行了热与变形耦合有限元分析,并与梁弯曲的理论值进行了验算,结果表明误差极小。表明我们的方案在理论和计算上是合理的。电容变化用来探测芯片的变形,信号经过处理,然后产生热像,本文只对电学信号做理论分析,由于条件等限制,不考虑加工问题。