NDIR傳感器特點

NDIR傳感目前已成為測量CO?濃度的主流技術。該技術利用的是CO?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(chǎn)生相應的光強度的變化，CO?濃度可根據(jù)吸光比來計算。

值得注意的是，NDIR傳感器無需利用色散元件（例如棱鏡或衍射光柵）區(qū)分目標波長。而是將發(fā)射器產(chǎn)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傳感器成為一個獨立的氣體傳感器類別。

常見微量氣體的吸收光譜（HITRAN2016分子光譜數(shù)據(jù)庫）

透射式NDIR傳感器 

透射式NDIR傳感器通常具有IR 發(fā)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CO?的濃度增加時，檢測到的光量隨之減少。

因此，通過計算已知CO?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CO?分子的吸光值。

透射式NDIR設置示意圖 

NDIR技術CO?傳感器通過檢測被CO?分子吸收的波長為4.2μm的紅外光能量來計算CO?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(fā)射器和光電探測器的精確定位，以及IR源和光學腔的發(fā)射特性。因此，作用在量測腔上的機械應力和熱應力會造成CO?讀數(shù)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CO?濃度。

光聲NDIR傳感器

與透射式NDIR傳感器相比，光聲NDIR傳感器可檢測CO?分子吸光量。當紅外線發(fā)射器產(chǎn)生脈沖時，CO?分子會周期性地吸收紅外線。這會導致額外的分子振動，從而在測量室內(nèi)產(chǎn)生壓力波。CO?濃度越高，吸收的光越多，聲波幅度就越大。氣室內(nèi)的麥克風通過測量聲波幅度，從而計算CO?濃度。

光聲NDIR設置示意圖 

此外，由于聲波具有全向性，發(fā)射器和麥克風的相對定位不受限制。因此，光聲NDIR傳感器通常在機械和熱能方面表現(xiàn)更加穩(wěn)定。