光纤探头端面是一个平面玻璃，玻璃上没有结冰时，发射光纤发射的红外光全部透光玻璃端面进入空气，接收光纤接收不到任何红外光；当玻璃端面上有结冰时，发射光纤发出的部分红外光由于被冰层散射和反射而被接收光纤接受。通过检测接收光纤接收到的红外光的强弱，达到检测结冰的目的。
一种典型的电学式结冰传感器为电容式结冰传感器。电容式结冰传感器基于冰、空气和水介电常数的不同来判断电极之间的介质是冰、空气还是水。将多组电极对等距排列，每个电极对为一个结冰检测刻度，总的结冰厚度就等于相邻电极对的距离和介质是冰的电极对的个数的乘积。
1-矩形金属屏蔽保护外壳；2-单片机；3-双路电容数字转换器；4-基准平行板电容器；5-检测平行板电容器组；6-双路可编程控制的刻度选通电路；绝缘保温密封填充材料，8-接线插座。其中基准平行板电容器电极之间没有结冰。
一种比较典型的机械式结冰传感器是基于压电效应的平膜式结冰传感器。检测原理是：平膜上有结冰时，结冰增大了平膜的刚度，使平膜的谐振频率增大。通过压电陶瓷的压电效应驱动平膜振动在其谐振频率上，通过压电陶瓷的逆压电效应实时监测其谐振频率。
检测性能
衡量结冰传感器检测性能的参数主要有：分辨率、灵敏度、温度系数、准确度、度等。
分辨率是指结冰传感器能够感知的小结冰厚度。
灵敏度是指结冰厚度变化与结冰传感器输出变化的比值。
温度系数是指没有结冰信号时，结冰传感器的输出变化与温度变化的比值。
准确度是指用结冰传感器对同一结冰厚度进行检测，得到一系列数据，这一系列数据的中心点与实际结冰厚度的接近程度。
度是指上述一系列数据点相对于其中心点的分散程度。
在许多场合，人们不仅要知道物体表面的平均温度，更需了解物体的温度分布以便分析，研究物体的结构，探测内部缺陷。红外成像就能将物体的温度分布以图像的形式直观显示出来。
