NDIR氣體傳感器的工作原理

概述：

目前，NDIR氣體傳感器已成為測量CO2濃度的主要手段，該傳感器利用的是CO2氣體分子可以吸收約為4.2 μm特定波長(cháng)的紅外線(xiàn)（IR）的特性。當該波長(cháng)的光對氣體樣本進(jìn)行照射后，會(huì )產(chǎn)生相應的光強度的變化，CO2氣體濃度可根據吸光比來(lái)計算。

值得注意的是，NDIR氣體傳感器無(wú)需利用色散元件（例如棱鏡或衍射光柵）區分目標波長(cháng)。而是將發(fā)射器產(chǎn)生的光通過(guò)非色散帶通濾波器過(guò)濾，只允許相關(guān)的紅外波長(cháng)通過(guò)。這些特性令非色散紅外氣體傳感器成為一個(gè)獨立的氣體傳感器類(lèi)別。

透射式NDIR氣體傳感器

透射式NDIR氣體傳感器通常具有IR 發(fā)射器和光學(xué)檢測器(例如光電二極管)，置于專(zhuān)門(mén)設計的光學(xué)腔的腔體兩端。光學(xué)檢測器用來(lái)測量未被氣體樣品吸收（即透射）的紅外光能量。當光學(xué)腔中CO2的濃度增加時(shí)，檢測到的光量隨之減少。

因此，通過(guò)計算已知CO2濃度下未被吸收的光能量與參考光強度之間的差異來(lái)確定CO2分子的吸光值。

NDIRCO2傳感器通過(guò)檢測被CO2分子吸收的波長(cháng)為4.2μm的紅外光能量來(lái)計算CO2濃度，而無(wú)需使用色散光學(xué)元件。

請注意，此參考值在很大程度上取決于IR發(fā)射器和光電探測器的精確定位，以及IR源和光學(xué)腔的發(fā)射特性。因此，作用在量測腔上的機械應力和熱應力會(huì )造成CO2讀數誤差顯著(zhù)。此外，透射式NDIR傳感器通常需要厘米級的最小光路長(cháng)度以吸收足夠的IR，從而準確測量較低的CO2濃度。

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