热释电红外传感器是目前在防盗报警、火灾报警、自动门、自动水龙头、自动电梯、自动照明及非接触温度测量等领域应用最广泛的敏感器件之一。其制作材料以陶瓷氧化物和压电晶体用的最多，如PbTiO3（钛酸铅）、LiTaO3（钽酸锂）、PZT（锆钛酸铅）等。这类材料具有强烈的自发极化特性，平时靠捕获大气中的浮游电荷保持平衡，当受到热辐射而产生温度变化时，介质的极化状态将随之变化。由于内部电荷的变化速度远远高于表面电荷的变化速度，内、外层电荷将产生“失步”现象，即在表面电荷重新达到平衡的短暂时间内，将出现独立的电荷，这就是电介质的热释电效应。 附表列出了三种通用型双敏感元件热释电红外传感器的特性参数。所谓双敏感元件是指在一个传感器中有两个反相串联的敏感元件，其特点是：(1)当入射能量顺序地射到两个元件上时，其输出比单敏感元件高一倍；(2)由于两个元件逆向串联，对于同时输入的能量会相互抵消，可防止阳光、灯光的红外线引起误动作；(3)可防止因环境温度变化引起的误差；(4)常用的PZT材料制成的敏感元件具有压电效应，所以PZT双元件还可消除因振动引起的检测误差。
敏感材料上、下表面做成电极，并加一层黑色氧化膜，以提高转换效率。由于敏感元件的输出阻抗极高，而且输出电压极其微弱，故在传感器内部装有场效应管(FET)及偏置厚膜电阻(RG、RS)，以进行信号放大及阻抗变换，其内部电路如下图。这几种传感器均采用TO-5金属外壳封装，顶部开有窗口，窗口上装有源光镜，它可以防止不需要的红外线进入传感器。热释电红外传感器自身的接收灵敏度较低，一般检测距离仅2m左右。配用菲涅尔透镜后，可使有效检测距离达12～15m以上。菲涅尔透镜是由聚乙烯材料注成的塑料薄纹片，它是根据传感器对接收灵敏度和视角配套设计的。
较完整的热释电红外探测电路应包括传感器(PIR)、高、低通放大器、电压比较器、延时电路及执行电路（或电器）等单元，下图为一典型应用电路。PIR使用附表中任何一种传感器，D端接正电源，E端接地，S端输出正弦波信号送往高、低通放大器。ICM使用廉价的通用四运放LM324，用其中两个运放组成高、低通放大器，另外两个运放作电压比较器，高、低通放大器的结构是相同的，只是元件参数有差异。一般要求总放大增益不小于65dB，在有效频率范围内响应曲线顶部要平坦。以第一级放大器为例，其转折频率下限fL和上限fH分别由下式确定：fL=1/(2π.C2.R4)；fH=l/(2π.
C4.R6)，按图中所示元件参数，可算得fL≈0.34Hz，fH=7.2Hz，C3、C6为交流旁路电容，放大器的增益由R6和R4（或Rl0和R9）的比值决定。
LM324另外两个运放组成电压比较检测窗口，由于高、低通放大器的正弦波信号中点电压分别由R3、R5和R7、R8设置为l/2Vce，即3V，所以通过R12、R13、Rll将窗口电压上、下限设置为3.4V和2.6V，即⑨脚偏置为3.4V，(12)脚偏置为2.6V。放大后的信号同时加到⑩、(13)脚，当输入正半周时（信号幅度大于0.4V），(13)脚电平高于(12)脚所加的2.6V比较电压，下比较器由(14)脚输出低电平，经隔离管VD2送至延时电路。此时由于⑩脚电平高于⑨脚，上比较器输出高电平，VD1截止；在信号负半周时，上、下比较器输出电平刚好相反，即⑧脚输出低电平，(14)脚输出高电平，VD1导通，VD2截止。可见，只要传感检测到人体活动，无论是信号的正半周还是负半周，两个比较器必有一个输出为低电平，以便控制延时电路工作。
延时电路IC2使用单时基电路NE555，其作用是为自己离开检测区时提供一段非报警延迟时间，以及在自己进入检测区后提供关断检测器所需的时间。比较器输出的低电平控制信号加至NE555②脚，R14为上拉电阻，可使②脚在无触发信号输入的静态时保持高电平。R16、C8为定时元件，延时时间可按t=1.1R16.C8进行估算，按图中给出的元件值，t≈60s。NE555③脚输出高电平控制信号，可驱动电磁继电器、固态继电器、光耦合器、双向可控硅及模拟电子开关等，接通报警器电源进行报警。
热释电红外传感器与各种型号的专用处理集成电路（如WT8072、RD8702、SNS9201、KC778B、WT7610、CS9803等）配用，使得应用电路更为简单。
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