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NDIR与光声光谱气体传感器-红外吸收检测技术.docx
资料介绍
光学传感器中的气体传感技术：非色散红外与光声光谱
一、引言
光学气体传感器利用气体分子对特定波长光的吸收特性，实现对气体浓度的定量分析。非色散红外传感器和光声光谱传感器是两种主流的光学气体传感技术。NDIR传感器利用宽带光源和窄带滤光片，通过检测气体吸收引起的红外光强衰减实现浓度测量，结构简单、成本低、寿命长。光声光谱传感器利用气体吸收光能后产生的热膨胀和声波信号，检测灵敏度高、选择性好。2026年，全球光学气体传感器市场规模超过30亿美元，在工业安全、环境监测和智能家居中应用广泛。
二、非色散红外气体传感器
NDIR传感器由红外光源、气室、窄带滤光片和红外探测器组成。红外光源发出的宽谱红外光经过气室，气室中的气体吸收特定波长的红外光，窄带滤光片选择目标气体的特征吸收波长，红外探测器检测剩余光强。通过比尔-朗伯定律计算气体浓度。
NDIR CO2传感器是最成功的NDIR产品，利用CO2在4.26μm的特征吸收峰，检测范围可达0-5000 ppm，精度优于±1%。NDIR CH4传感器利用CH4在3.31μm的特征吸收峰，在天然气泄漏检测中具有重要应用。双波长NDIR利用参考波长和测量波长同时检测，消除光源老化和污染引起的误差。
三、光声光谱气体传感器
光声气体传感器利用气体分子对脉冲或调制光的吸收，吸收光能后气体分子热膨胀产生声波，通过麦克风或压电换能器检测声波信号。光声信号的强度与气体浓度成正比，检测灵敏度可达ppb级别。
悬臂梁增强光声光谱利用悬臂梁微音器检测光声信号，灵敏度比传统电容麦克风高100倍。石英增强光声光谱利用石英音叉作为声波检测器，具有极高的品质因子和抗干扰能力。
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| 1228-NDIR与光声光谱气体传感器-红外吸收检测技术.docx | 38K |
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