红外二氧化碳传感器的原理介绍

红外二氧化碳传感器工作原理

当光通过含有二氧化碳的气流时，气体从特定波长的光中吸收能量。剩余的光被过滤到特定于二氧化碳的波长。测量特定波长下剩余的光量。吸收的光量与气流中存在的二氧化碳量成正比，因此能够准确测量二氧化碳。 气体对特征红外波长的吸收符合朗伯比尔（Lambert-Beer）定律。其基本原理是红外光源发射一道红外光束穿过采样气室，样本中的各气体组分吸收特定频率的红外线。通过探测器接收和测量相应频率的红外线吸收量，结合嵌入式软件中设置的算法分析，可确定该气体组分的浓度。 与电化学、催化燃烧、固体电解质、半导体、光声法进行比较，NDIR检测方法具有如下优点： 选择性好、不易受有害气体影响而中毒老化、响应速度快及稳定性好、成本低、信噪比高等。

二氧化碳检测原理

两个光学滤波器安装在探测器表面。选择一个过滤器，以通过特定于二氧化碳的红外光（测量过滤器）。第二个过滤器是参考过滤器。未被二氧化碳吸收的波长的光通过参考滤光片。两个滤光片之间的光量差提供了二氧化碳吸收的能量（光量）。 传感器产生的信号是非线性的。该信号被送入二氧化碳传感器模组的MCU，在电路中进行线性化，并将二氧化碳浓度转化成数字和模拟量输出。

红外二氧化碳传感器的校准

传感器需要两点校准。首先，传感器模组出厂前是经过校准和温度补偿的。但是由于传感器不定期的漂移属性，因此用户使用红外二氧化碳传感器时必须调零。集成系统后用氮气校准零点，用CO2标准气校准量程点，从而保证去量程的精度。

审核编辑：符乾江