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技術(shù)文章

紅外二氧化碳傳感器的原理

 紅外二氧化碳傳感器的原理
 測量氣體濃度的理論和技術(shù)不斷出現(xiàn)，其中包括化學(xué)傳感器、陶瓷傳感器及各種類型的電化學(xué)傳感器．以及測量濕度的濕度傳感器，二氧化碳變送器等等。每種傳感器適用于一定的應(yīng)用領(lǐng)域，但需要經(jīng)常校準(zhǔn)，并只能在清潔的環(huán)境中工作．傳統(tǒng)的CO2傳感器對于像CO2 這樣的不可燃氣體的測量尤其困難，化學(xué)傳感器很難勝任這項工作，使用壽命也很短。其他的各種間接測量方法，由于它們通常不僅僅對一種氣體組成度敏感．所以其精度很低且漂移量較大．與化學(xué)二氧化碳傳感器相比，光學(xué)測量儀器有許多優(yōu)點，但其昂貴的價格也確時降低了它的市場競爭力。不過，隨著產(chǎn)品集成化程度的提高，其生產(chǎn)成本也正在降低這種CO2傳感器的工作原理是：采用了單束雙波長非發(fā)散性紅外線洲量方法，其獨特之處在于它的濾光鏡——1種袖珍電子調(diào)諧干擾儀。這種濾光銑保證了它所透過的光波波長的**性和穩(wěn)定性，避免了由于濾光鏡廈探剎器不匹配而發(fā)生的問題及傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式濾光鏡所產(chǎn)生的磨損．本文所要討論的是光學(xué)測量方法中的一種即非發(fā)散性紅外線測量．

1 非發(fā)散性紅外線氣體探測辦法討論 各種氣體都會吸收光。不同的氣體吸收不同波長的光，比如CO2就對紅外線(波長為4.26 m)*敏感。光學(xué)氣體檢測通常是把被測氣體吸入一個測量室，測量室的一端安裝有光源而另一端裝有濾光鏡和探測器．濾光鏡的作用是只容許某一特定波長的光線通過．探測器則測量通過測量室的光通量．探測器所接收到的光通量取決于環(huán)境中被測氣體的濃度．基于非發(fā)散性紅外線氣體檢測原理的測量方法主要有3種：單光束單波長測量、雙光束雙波長測量和單光束雙波長測量．

單光束單波長測，顧名思義，這種CO2傳感器測量儀器只能提供單一波長的光線．在上述3種測量方法中它的性能*差，其穩(wěn)定性極易受到諸如燈泡老化、灰塵污染及光線發(fā)射特性變化等因素的影響．目前在市場上銷售的許多種單束單波，長測量儀器的穩(wěn)定性都不很理想 此外，溫度的變化也會影響其穩(wěn)定性．但這種儀器的優(yōu)點是構(gòu)造簡單機械性能可靠且價格低廉．

雙光束雙波長測，這種測量其儀器備有2個光渡通道，1個探測器及2個濾光鏡，與前一種儀器比較，其精度和穩(wěn)定性都有所提高，但相應(yīng)的它的價格也較高．此外為 r提高其工作溫度范圍，2個探測器必須完全匹配．在實際應(yīng)用中，2個光波通道受到的灰塵污染程度同樣也會給這類測量儀器帶來因非對稱污染而精度失準(zhǔn)的問題．
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