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CO2传感器的机理和原理

发布时间:2024-03-13 来源:欣仰邦

CO2传感器是一种测量二氧化碳(CO2)气体浓度的装置。它有助于监测释放到外部环境中的二氧化碳气体量、提高能源效率并确保室内舒适度。这次，我们将解释CO2传感器的机制和原理。

什么是嵌入式二氧化碳传感器？

CO2 传感器具有多种应用，包括环境监测、生活空间和建筑物的气候控制、工业过程控制以及汽车中的空气质量控制。它相对易于使用，并且可以与不同的传感器组合或作为模块提供，从而可以将其合并到产品中或在应用中使用。它还可以用作 IoT（物联网）设备。近年来，收集实时数据并通过应用程序将其可视化已成为可能，这极大地扩展了其用途范围。

CO2传感器工作原理

CO2 传感器有两个主要工作原理：

●NDIR：非色散红外线

・NDIR传感器是利用“分子吸收特定波长的红外线的特性”的方法。

- 测量吸收了多少光并根据该信息计算二氧化碳气体浓度。

●化学传感器

・NDIR传感器是利用“分子吸收特定波长的红外线的特性”的方法。

- 测量吸收了多少光并根据该信息计算二氧化碳气体浓度。

讲解主流NDIR方法的“类型和原理”

目前，NDIR CO2传感器因其高灵敏度和稳定性而成为主流。从这里，我们将仔细研究 NDIR 型 CO2 传感器。

单光源单波长法

【原理】

- 由红外光源/测量室/红外接收器组成。红外接收器检测光源发出的红外线量减少了多少，并将其转换为数值。

- 光源的光强随时间变化，导致二氧化碳浓度测量出现误差。

・如果 CO2 传感器表面附着污垢，则会错误地识别出二氧化碳浓度已增加。

*部分产品配备自动校准功能，但由于安装位置和环境不同，条件会发生变化，调整可能不完全，并且长期漂移（输出波动范围）的问题仍然存在。

双光源单波长法

【原理】

- 在单光源单波长法中添加辅助光源来校正漂移。

- 有两个光源使结构更加复杂。

・如果 CO2 传感器表面附着污垢，校正时会出现错误。

单光源双波长法

　【原理】

- 安装两个红外接收器作为探测器，并放置不同透过波长范围的滤光片。

（该方法比较吸收二氧化碳的波长范围和不吸收二氧化碳的波长范围内的透过量，并换算成浓度。）概念与单光源单波长法和双光源法不同与上述单波长法不同的是，有一个光源和两个波长。这是在相同条件下同时测量的检测量进行比较的唯一方法，从而可以在任何环境下进行准确且稳定的测量。其主要优点是长期不发生漂移、测量准确、结构简单。

选择 CO2 传感器的要点是能够长期提供高精度检测、不会因安装环境等条件而发生漂移、根据应用场合（例如易用性）进行选择的维护和成本。提供具有出色测量再现性、自动校正功能和操作时间的传感器模块。

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