二氧化碳(CO2)是一種重要的溫室氣體,其濃度與全球氣候變化密切相關(guān)。因此,對CO2濃度的監測和控制具有重要意義。紅外CO2傳感器是一種常用的CO2濃度檢測方法,具有選擇性好、壽命長(cháng)、不依賴(lài)氧氣、受環(huán)境干擾小、不易中毒、精度高等優(yōu)點(diǎn),在智能家居、智慧農業(yè)、工業(yè)氣體排放、汽車(chē)空調系統等領(lǐng)域得到廣泛應用。
紅外CO2傳感器基于非色散紅外(NDIR)原理工作。NDIR原理是利用不同氣體對紅外光的吸收率不同來(lái)實(shí)現氣體濃度測量的原理。CO2在4.26μm波長(cháng)的紅外光下具有強吸收能力,而其他氣體對該波長(cháng)的紅外光的吸收能力很弱。因此,紅外CO2傳感器利用紅外光源發(fā)射出4.26μm波長(cháng)的紅外光,經(jīng)過(guò)一定長(cháng)度的氣室吸收后,再經(jīng)過(guò)一個(gè)4.26μm波長(cháng)的窄帶濾光片后,由紅外探測器監測透過(guò)4.26μm波長(cháng)紅外光的強度,以此表示CO2氣體的濃度。
紅外CO2傳感器的結構主要由紅外光源、氣室、窄帶濾光片、紅外探測器和信號處理電路組成。
紅外光源:用于發(fā)射4.26μm波長(cháng)的紅外光。
氣室:用于容納待測氣體。
窄帶濾光片:用于濾除其他波長(cháng)的紅外光,只允許4.26μm波長(cháng)的紅外光通過(guò)。
紅外探測器:用于檢測透過(guò)窄帶濾光片的4.26μm波長(cháng)紅外光的強度。
信號處理電路:用于對紅外探測器輸出的信號進(jìn)行處理,并輸出CO2濃度。
選擇性好:CO2在4.26μm波長(cháng)的紅外光下具有強吸收能力,而其他氣體對該波長(cháng)的紅外光的吸收能力很弱,因此紅外CO2傳感器具有較好的選擇性。
壽命長(cháng):紅外CO2傳感器采用半導體探測器,其壽命可達10年以上。
不依賴(lài)氧氣:紅外CO2傳感器的測量不依賴(lài)于氧氣的存在,因此可用于測量空氣中的CO2濃度。
受環(huán)境干擾?。杭t外CO2傳感器對溫度、濕度等環(huán)境因素的干擾較小。
不易中毒:紅外CO2傳感器采用半導體探測器,其工作原理與光電效應有關(guān),因此不易中毒。
精度高:紅外CO2傳感器的測量精度可達0.1%~1%。
智能家居:紅外CO2傳感器可用于監測室內空氣質(zhì)量,并根據CO2濃度自動(dòng)調節新風(fēng)系統的開(kāi)啟和關(guān)閉。
智慧農業(yè):紅外CO2傳感器可用于監測植物生長(cháng)所需的CO2濃度,并根據CO2濃度自動(dòng)調節溫室的通風(fēng)系統。
工業(yè)氣體排放:紅外CO2傳感器可用于監測工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中CO2的排放量,并根據排放量進(jìn)行控制。
汽車(chē)空調系統:紅外CO2傳感器可用于監測汽車(chē)內部的CO2濃度,并根據CO2濃度自動(dòng)調節空調系統的制冷和通風(fēng)。