1。 良多素材能吸收红外辐射(因为分子内振动)
2。 对任何一种素材,它的吸收才能随波长(它的吸收光谱)改变而改变
3。 差别素材有差别的吸收光谱
红外气体传感器运做的根本原理是依靠对以上事实的发现。表 1中展现了典型的红外光谱,包罗一氧化碳、
丙烷、己烷和二氧化碳。
表 1: 吸收光谱
设想原理
所有红外气体传感器都有根本的构成部门:一个红外源(即白炽灯),探头(如热电池,炊火探头),选
择恰当波长的办法(如光带通过骚乱过滤器)和样本元件。辐射从辐射源通过样本元件和波长抉择器。波
长抉择对传感器的相对抉择性有相当大的影响。
未被样本吸收的辐射被探头测出,对样本中目标气体的浓
度值供给丈量的成果。样本中的另一个探头(或渠道)被设置成另一种波长,不会被样本中任何可能呈现
的波长稀释,那凡是被用来供给参考丈量值。
另一个加强红别传感器表示的元件是温度传感器。
所有那些元件必需有温度附件来停止抵偿,以供给准确
的气体浓度值。温度传感器(凡是是热敏电阻)应放在探头内或十分接近探头的处所。
红别传感器能在红外源和探头之间,为目标气体分子的丈量供给有效的丈量值。因而,输出信号不只随气
体浓度改变,并且受气压影响也会改变,即他们是部分压力设备。
为包管丈量的高切确性,必须供给气压
抵偿。那就阐了然具有更长的光学途径的传感器(辐射间隔从辐射源到探头)有更高的灵敏性,需要更低
的力学范畴但增加的决议。
假设目标气体是一种气体,固定光路设备又处于在恒定气压下,则输出信号(及信号/声音比率)会跟着气
体浓度增加成类似于指数衰变的趋向,即红别传感器是固定地非线性传感器。
丈量的准确性跟着气体浓度
的增加降低。
上述对个组件的阐明长短常典型的红别传感器,但在任何一个适用系统中都需要有撑持电子。更常用的探
测手艺是利用放大设备来放大探头输出的极小的模仿信号,被放大的输出信号在被模仿过滤后能进步丈量
的准确性。