NDIR红外线式气体传感器的原理说明

发布日期:
2020-12-14

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       NDIR(non-dispersive infrared)式气体传感器是通过由入射红外线引发对象气体的分子振动,利用其可吸收特定波长红外线的现象来进行气体检测的。红外线的透射率(透射光强度与源自辐射源的放射光强度之比)取决于对象气体的浓度。

NDIR红外线式气体传感器的原理说明

       传感器由红外线光源、感光元件、滤光片以及气室和信号处理电路构成。如ZG09这种单光源双波长型CO2传感器,在2个感光元件的前部分别设置了具有不同的透过波长范围阈值的滤光片,通过比较可吸收检测对象气体波长范围与不可吸收波长范围的透射量,就可以换算为相应的气体浓度。因此,双波长方式可实现长期而又稳定的检测。

 

        用中波段红外线照射气体后,由于气体分子的振动数与红外线的能级处于同一个光谱范畴,红外线与分子的固有振动数发生共振后,在分子振动时被气体分子所吸收。气体浓度与红外线透射率的关系可通过朗伯-比尔定律进行说明。

 

       因为红外线是根据目标气体固有的红外能量(波长)被吸收的,所以气体选择性非常高是其最大的特点。即使在高浓度的气体中长时间暴露,也不会像电化学气体传感器一样中毒,并且可以保证较高的测量精度。


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