NDIR（非色散型紅外線）式氣體傳感器的工作原理

NDIR(non-dispersive infrared)式氣體傳感器是通過由入射紅外線引發(fā)對象氣體的分子振動，利用其可吸收特定波長紅外線的現(xiàn)象來進(jìn)行氣體檢測的。紅外線的透射率（透射光強(qiáng)度與源自輻射源的放射光強(qiáng)度之比）取決于對象氣體的濃度。

傳感器由紅外線放射光源、感光素子、光學(xué)濾鏡以及收納它們的檢測匣體、信號處理電路構(gòu)成。在單光源雙波長型傳感器中，在2個感光素子的前部分別設(shè)置了具有不同的透過波長范圍閾值的光學(xué)濾鏡，通過比較可吸收檢測對象氣體波長范圍與不可吸收波長范圍的透射量，就可以換算為相應(yīng)的氣體濃度。因此，雙波長方式可實(shí)現(xiàn)長期而又穩(wěn)定的檢測。

檢測原理

用中波段紅外線照射氣體后，由于氣體分子的振動數(shù)與紅外線的能級處于同一個光譜范疇，紅外線與分子的固有振動數(shù)發(fā)生共振后，在分子振動時被氣體分子所吸收。

氣體濃度與紅外線透射率的關(guān)系可通過下述朗伯-比爾定律進(jìn)行說明。對于NDIR式氣體傳感器來說，對象氣體的吸光度ε與光程d是不變的，在與成為對象的氣體吸收能（波長）一致的光譜范疇，通過測定紅外線的透射率T，即可得到對象氣體的濃度c。

來自放射源的入射光強(qiáng)度I₀，是通過使用不吸收紅外線的零點(diǎn)氣體校準(zhǔn)后設(shè)定的。吸光度ε是利用已知濃度的對象氣體進(jìn)行校準(zhǔn)后進(jìn)行初始設(shè)定的。

特長

因?yàn)榧t外線是根據(jù)目標(biāo)氣體固有的紅外能量（波長）被吸收的，所以氣體選擇性非常高成為其最大的特長。即使在高濃度的對象氣體中長時間進(jìn)行暴露，也從原理上避免了靈敏度的不可逆變化。