紅外二氧化碳傳感器工作原理是什么？

紅外二氧化碳傳感器工作原理

當紅外光通過(guò)含有二氧化碳氣體的氣流時(shí)，氣體從特定波長(cháng)的光中吸收能量。剩余的光被過(guò)濾到特定于二氧化碳氣體的波長(cháng)。測量特定波長(cháng)下剩余的光量。吸收的光量與氣流中存在的二氧化碳含量成正比，因此紅外二氧化碳傳感器能夠準確測量二氧化碳。

氣體對特征紅外波長(cháng)的吸收符合朗伯比爾（Lambert-Beer）定律。其基本原理是紅外光源發(fā)射一道紅外光束穿過(guò)采樣氣室，樣本中的各氣體組分吸收特定頻率的紅外線(xiàn)。通過(guò)探測器接收和測量相應頻率的紅外線(xiàn)吸收量，結合嵌入式軟件中設置的算法分析，氣體傳感器就可以確定該氣體組分的濃度。

與電化學(xué)、催化燃燒、固體電解質(zhì)、半導體、光聲法進(jìn)行比較，NDIR檢測方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：選擇性好、不易受有害氣體影響而中毒老化、響應速度快及穩定性好、成本低、信噪比高等。

二氧化碳檢測原理

兩個(gè)光學(xué)濾波器安裝在探測器表面。選擇一個(gè)過(guò)濾器，以通過(guò)特定于二氧化碳的紅外光（測量過(guò)濾器）。第二個(gè)過(guò)濾器是參考過(guò)濾器。未被二氧化碳吸收的波長(cháng)的光通過(guò)參考濾光片。兩個(gè)濾光片之間的光量差提供了二氧化碳吸收的能量（光量）。

傳感器產(chǎn)生的信號是非線(xiàn)性的。該信號被送入二氧化碳傳感器模組的MCU，在電路中進(jìn)行線(xiàn)性化，并將二氧化碳濃度轉化成數字和模擬量輸出。

紅外二氧化碳傳感器的校準

氣體傳感器需要兩點(diǎn)校準。首先，傳感器模組出廠(chǎng)前是經(jīng)過(guò)校準和溫度補償的。但是由于傳感器不定期的漂移屬性，因此用戶(hù)使用紅外二氧化碳傳感器時(shí)必須調零。集成系統后用氮氣校準零點(diǎn)，用CO2標準氣校準量程點(diǎn)，從而保證去量程的精度。

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