非分光红外检测用 NDIR 传感器
红外检测技术在气体检测领域应用十分广泛,绝大多数气体分子会在 2μm~20μm 红外波段内产生特征振动 / 转动吸收光谱,且各气体的吸收光带区间窄、互不重叠。如下图:

气体吸收光谱图
由于每种气体(或同类气体)几乎都拥有独一无二的特征吸收光带,红外气体传感器可实现对特定单一气体或一类气体的选择性检测。
绝大多数红外传感器通过检测气体对红外光的吸收程度工作,无论气体浓度高低,传感器均能输出有效信号。因此设备故障极易被识别,红外气体传感器普遍具备 故障安全(失效安全)特性。
2. 红外气体传感器结构
商用红外气体传感器主要由五部分组成:红外光源、红外探测器、气室(光路气腔)、波长筛选器件,以及透镜 / 反射镜等光学耦合元件,用于将光源红外辐射传导穿过气室并送达探测器。如下图:

NDIR 传感器原理图
待测样气通入气室;探测器采集目标气体特征吸收波长下的红外辐射强度。
若无待测气体:红外光无吸收,探测器接收光信号强度达到最大值;
光路中存在待测气体:气体吸收红外光,探测器接收信号随气体浓度升高而衰减。
3.非分光红外(NDIR)传感器原理
整套检测流程的核心是精准选取待测气体对应的吸收波长。
区分红外波长有两种方式:
分光式:利用棱镜、衍射光栅对不同波长光线进行空间分光;
非分光式(NDIR):采用光学滤光片,仅允许目标检测波长透过。
在红外分光效率上,光学滤光片比光栅高约 1000 倍,比棱镜高出十万倍。因此 NDIR 气体传感器相比分光式设备具备显著性能优势,也是行业主流选用方案。
4. 误差消除技术
除待测气体外,诸多外部因素都会干扰检测信号:光源输出功率随时间 / 温度漂移、滤光片透光率衰减、探测器响应温漂、电路系统误差、光学镜片积灰污染等。
行业通用解决方案:增设参比通道(基准通道),选用与检测波长接近的红外波段作为基准光路。
上述所有干扰因素会同步作用于检测通道与参比通道;将两路信号做比值运算,即可抵消共模干扰,输出稳定、精准的浓度数据。
传感器光路设计保证参比光束与检测光束经过完全一致的光学通路,消除镜片局部积污带来的偏差;搭配调制光源电路与数字信号处理算法,最终构建长期稳定、高可靠性的气体检测系统。
Edinburgh Sensors Ltd完成该类 NDIR 传感器基础架构研发,并持续迭代优化至今。

先锋泰坦持续引进全球前沿传感技术,作为英国 Edinburgh Sensors Ltd 国内授权代理,打通原厂技术链路,为国内客户提供产品选型、样品测试、技术对接、交付跟进及本地化技术支持。

































































































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