主要用来测量物体表面红外热发射谱，同时也可以用来标定红外探测器的相对光谱灵敏度，快速比较各种材料的相对光谱辐射系统。根据对红外辐射响应方式的不同，红外辐射测量仪有温热型和光电型两种。温热型测量仪是测量所吸收的总热量，光电型测量仪是测量红外线的各波段。 

目标红外辐射特性测量原理图如图所示，它主要由光学系统、红外器件、信息处理系统及辅助系统（标准黑体及制冷器）组成。其工作过程是，光学系统接收远处目标的红外辐射能后成像于像面上，而红外器件将聚焦在器件上的红外能量转换为电压信号，在系统的动态范围内，电压大小与目标被光学系统接收到的目标辐射功率成正比，此信号经处理，修正大气透过率、光学效率及传输距离等的影响，便可获得目标本身的红外辐射能量。在测量前，用标准黑体对系统输出量进行标定，即找到入射功率与输出电压之间的关系为：

…（1）

辐射计输出可进行刻度，因为的大小是已知的，是可测的。就是标定直线的斜率，称为系统的响应度。

红外辐射测量原理图

红外辐射测量仪一般由以下5部分组成。

一个好的红外辐射源在所有的波长范围内，其辐射能量应尽量接近黑体。所以通常采用带有温控装置的黑体炉。如果只要求在一定的波段范围内工作，也可以选用硅碳棒、能斯特灯、硅陶瓷棒和红外线灯泡等。

常见的单色仪器由狭缝、准直镜和色散元件（棱镜或光栅）等组成，它的功能是将辐射源所发出的复色光分成单色光射到检测器上加以测量。为了覆盖较大的红外区域，一般单色仪均带有几个棱镜或光栅，使用光栅分光时，为防止次级光谱的干扰，需和滤光片配合使用。有的单色仪是使用棱镜与光栅两次分光的，以提高其分辨率。某些棱镜材料（如氯化钠、溴化钾等）易于潮解，要求严格控制保存和使用时的环境温度和湿度。

检测器是红外测量仪器的核心部分，其作用是将分光后的单色光转变成电信号输出。检测器要求具有灵敏度高、噪声小，对红外光的吸收无选择性（指对各种波长具有同样的响应度）等特点。

检测器一般可分为：①光电型检测器。这类检测器在受光照射后，其材料发生电学性质的变化，产生的光电流大小不仅与接收到的辐射能量有关，而且与辐射波长有关，因此是选择性检测器，如光电管、光电池、光敏电阻和光电倍增管等。②热电型检测器。这类检测器在受光照射后，其材料发生温度变化从而导致电学性质的改变，产生的信号大小仅与接收的辐射能量有关，而与辐射波长无关，因此是无选择性检测器，如真空热电偶、热敏电阻和高莱管等。③光化学检测器。这种检测器在受光照射后，其材料发生化学反应，发生变化的大小与照射的时间及接收的光通量有关，如照相底片等。

无论是经棱镜或光栅分光后，入射到检测器上的红外光线都很微弱，由检测器转变出来的电信号，只有微伏以下数量级，需要经过多次放大才便于测量。一般放大器部分由前置放大器、滤波器、选频放大器、调制器、移相电路、功率放大器和参考信号发生器等组成。

放大后的信号输入给记录仪，在进行波长扫描时（即转动单色仪棱镜），记录了沿着记录纸的纵坐标往复运动，记录纸的横坐标则随波长的变化而移动，这样就记录了辐射源的辐射能量随波长的变化曲线。