紅外CO2傳感器的應用

背景：

空氣環境的嚴重污染讓檢測氣體濃度的技術和儀器不斷興起和發展。其中包括化學傳感器、陶瓷傳感器及各種類型的電化學氣體傳感器，以及測量濕度的溫濕度記錄儀，二氧化碳變送器等等。每種氣體傳感器可以適用于一定的應用領域，但需要經常校準，并只能在清潔的環境中工作。

傳統的CO2傳感器對于像CO2這樣的不可燃氣體的檢測是尤其困難的。化學氣體傳感器很難勝任這項工作，使用壽命也很短。其他的各種間接測量方法，由于它們通常不僅僅對一種氣體組成度敏感，所以其精度很低且漂移量較大。而紅外CO2傳感器是一種物理類傳感器，利用非色散紅外（NDIR）原理對空氣中存在的CO2進行探測，由于不同種類氣體吸收特定波長的紅外光，可以依據這種原理進行氣體濃度檢測，不像化學類傳感器那樣容易受到環境干擾。

原理：

紅外CO2傳感器的工作原理是：基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強度關系（朗伯-比爾Lambert-Beer定律）鑒別氣體組分并確定其濃度。在測量二氧化碳濃度時，傳感器有一個光譜的光源發射紅外線，光線穿過光路中的被測氣體，透過窄帶濾波片，到達紅外探測器。

各種氣體都會吸收光。不同的氣體吸收不同波長的光，比如CO2就對紅外線（波長為4.26m）最敏感。紅外CO2傳感器通常是把被測氣體吸入一個測量室，測量室的一端安裝有光源而另一端裝有濾光鏡和探測器。濾光鏡的作用是只容許某一特定波長的光線通過。探測器則測量通過測量室的光通量。探測器所接收到的光通量取決于環境中被測氣體的濃度。