在線紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制器、紅外傳感器、放大器和指示器等部分組成；
光學(xué)系統(tǒng)可以是透射式的、也可以是反射式的。透射式光學(xué)系統(tǒng)的部件是用紅外光學(xué)材料制成的。
高溫（700℃以上）測(cè)量?jī)x器，有用波段主要在0.76-3μm的近紅外區(qū)，可選用一般光學(xué)玻璃或石英等材料。
中溫(100-700℃)測(cè)量?jī)x器，有用波段主要在3-5μm的中紅外區(qū)，多采用氟化鎂、氧化鎂等熱壓光學(xué)材料。
測(cè)量低溫(100℃以下)儀器，有用波段主要在5-14μm的中遠(yuǎn)紅外波段，多采用鍺、硅、熱壓硫化鋅等材料。
調(diào)制器就是把紅外輻射調(diào)制成交變輻射的裝置。一般是用微電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)齒輪盤或等距離孔盤，通過(guò)齒輪盤或帶孔盤旋轉(zhuǎn)，切割入射輻射而使投射到紅外傳感器上的輻射信號(hào)成交變的。因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)交變信號(hào)處理比較容易，并能取得較高的信噪比。
它有一個(gè)氣室，以一個(gè)小管道與一塊柔性薄片相連。薄片的背向管道一面是反射鏡。氣室的前面附有吸收膜,它是低熱容量的薄膜。
在室的另一邊，一束可見(jiàn)光通過(guò)柵狀光闌聚焦在柔鏡上，經(jīng)柔鏡反射回來(lái)的柵狀圖像又經(jīng)過(guò)柵狀光闌投射到光電管上。
高萊氣動(dòng)型傳感器是利用氣體吸收紅外輻射后，溫度升高，體積增大的特性，來(lái)反映紅外輻射的強(qiáng)弱。
紅外輻射通過(guò)窗口入射到吸收膜上，吸收膜將吸收的熱能傳給氣體，使氣體溫度升高氣壓增大，從而使柔鏡移動(dòng)。
在室的另一邊，一束可見(jiàn)光通過(guò)柵狀光闌聚焦在柔鏡上，經(jīng)柔鏡反射回來(lái)的柵狀圖像又經(jīng)過(guò)柵狀光闌投射到光電管上。
當(dāng)柔鏡因壓力變化而移動(dòng)時(shí)，柵狀圖像與柵狀光欄發(fā)生相對(duì)位移，使落到光電管上的光量發(fā)生改變，光電管的輸出信號(hào)也發(fā)生改變。這個(gè)變化量就反映出入射紅外輻射的強(qiáng)弱。這種傳感器的恃點(diǎn)是靈敏度高，性能穩(wěn)定。但響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度較差，只適合于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。
在線紅外測(cè)溫儀的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、紅外輻射計(jì)：用于輻射和光譜輻射測(cè)量。
2、搜索和跟蹤系統(tǒng)：用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。
3、熱成像系統(tǒng)：能形成整個(gè)目標(biāo)的紅外輻射分布圖像。
4、紅外測(cè)距系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)物體間距離的測(cè)量。（利用的是紅外線傳播時(shí)的不擴(kuò)散原理，因?yàn)榧t外線在穿越其它物質(zhì)時(shí)折射率很小，所以長(zhǎng)距離的測(cè)距儀都會(huì)考慮紅外線）
5、通訊系統(tǒng)：紅外線通信作為無(wú)線通信的一種方式。
6、混合系統(tǒng)：是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)活多個(gè)組合。