NDIR气体传感器的工作原理

概述：

目前，NDIR气体传感器已成为测量CO2浓度的主要手段，该传感器利用的是CO2气体分子可以吸收约为4.2 µm特定波长的红外线（IR）的特性。当该波长的光对气体样本进行照射后，会产生相应的光强度的变化，CO2气体浓度可根据吸光比来计算。

值得注意的是，NDIR气体传感器无需利用色散元件（例如棱镜或衍射光栅）区分目标波长。而是将发射器产生的光通过非色散带通滤波器过滤，只允许相关的红外波长通过。这些特性令非色散红外气体传感器成为一个独立的气体传感器类别。

透射式NDIR气体传感器

透射式NDIR气体传感器通常具有IR 发射器和光学检测器(例如光电二极管)，置于专门设计的光学腔的腔体两端。光学检测器用来测量未被气体样品吸收（即透射）的红外光能量。当光学腔中CO2的浓度增加时，检测到的光量随之减少。

因此，通过计算已知CO2浓度下未被吸收的光能量与参考光强度之间的差异来确定CO2分子的吸光值。

NDIRCO2传感器通过检测被CO2分子吸收的波长为4.2µm的红外光能量来计算CO2浓度，而无需使用色散光学元件。

请注意，此参考值在很大程度上取决于IR发射器和光电探测器的精确定位，以及IR源和光学腔的发射特性。因此，作用在量测腔上的机械应力和热应力会造成CO2读数误差显著。此外，透射式NDIR传感器通常需要厘米级的最小光路长度以吸收足够的IR，从而准确测量较低的CO2浓度。

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