測輻射熱計是一種熱紅外探測器。為了獲得顯著的加熱，它必須通過具有低熱導(dǎo) G的支撐件與其散熱器（通常是基板）進行熱絕緣。輻射熱計中的有源元件通常是具有大電阻溫度系數(shù) (TCR) 的電阻器。因此，當(dāng)探測器被入射紅外輻射加熱時，電阻會發(fā)生顯著變化。
這種輻射熱計的基本熱框圖如圖 12.1所示。紅外探測器
微測輻射熱計的熱框圖，列出了控制微測輻射熱計行為的關(guān)鍵部件和物理量：熱電容、熱導(dǎo)、入射功率、像素溫度和散熱器。
不同入射熱輻射的影響會造成暫時的熱不平衡，因為像素吸收輻射并比散熱器更快地升溫。像素的熱容量 C 決定響應(yīng)速率，熱平衡由下式描述
α
其中P是入射紅外功率，x是吸收系數(shù)，T 0是散熱器溫度。因此，在穩(wěn)態(tài)下，輻射熱計的溫度升高與吸收功率成正比，與熱導(dǎo)率成反比：高熱隔離導(dǎo)致更多熱量。通過求解上述微分方程，達到新熱平衡的熱時間常數(shù) τ 由 τ = C / G給出。很明顯，當(dāng)像素加熱最大時信號最大，這是通過優(yōu)化吸收效率和降低熱導(dǎo)來實現(xiàn)的克。給定恒定的溫升，像素材料的 TCR 越高，信號就越高。
對于實際實施，只有熱隔離要求 ( G ) 將微測輻射熱計與其他需要測量周圍溫度而不是入射輻射的溫度傳感器區(qū)分開來。熱隔離可以通過去除大部分底層材料來實現(xiàn)，就像在體硅微加工中所做的那樣。幾乎在所有微測輻射熱計實施中使用的一項卓越技術(shù)涉及表面微加工：在最后一個工藝步驟中去除犧牲層，從而形成懸浮結(jié)構(gòu)。