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特定波長的紅外線（IR）的特性。當該波長的光對氣體樣本進行照射后，會產生相應的光強度的變化，CO2氣體濃度可根據吸光比來計算。

值得注意的是，NDIR氣體傳感器無需利用色散元件（例如棱鏡或衍射光柵）區分目標波長。而是將發射器產生的光通過非色散帶通濾波器過濾，只允許相關的紅外波長通過。這些特性令非色散紅外氣體傳感器成為一個獨立的氣體傳感器類別。

透射式NDIR氣體傳感器

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

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

NDIRCO2傳感器通過檢測被CO2分子吸收的波長為4.2μm的紅外光能量來計算CO2濃度，而無需使用色散光學元件。

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

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