热象仪工作原理如图12-29所示。光学系统将辐射线收集起来，经过滤波处理之后，将景物热图形聚集在探测器上，探测器位于光学系统的焦平面上。光学机械扫描器包括两个扫描镜组，一个垂直扫描，一个水平扫描，扫描器位于光学系统和探测器之间，扫描镜摆动达到对景物进行逐点扫描的目的，从而收集到物体温度的空间分布情况。当镜子摆动时，从物体到达探测器的光束也随之移动，形成物点与象点一一对应。然后由探测器将光学系统逐点扫描历依次控集的景物温度空间分布信息，变为按时序排列的电信号，经过信号处理之后，由显示器显示出可见图象。
红外测温仪及红外热象仪在**、空间技术及工农业科技领域里日益发挥了重大作用。在机械制造业中，已被用于机床热变形、切削温度、刀具寿命控制等试验研究中。