红外气体传感器
红外吸收型气体传感器详解课件
非接触式测量
红外吸收型气体传感器采用非接 触式测量方式，无需直接接触被 测气体，降低了对传感器的腐蚀 和污染。
长期稳定性
由于红外光源和探测器寿命长， 红外吸收型气体传感器具有较好 的长期稳定性。
03
红外吸收型气体传感器的 技术特点
高灵敏度与选择性
红外吸收型气体传感器利用特定 气体对红外光的吸收特性，通过 测量红外光的吸收程度来检测气 体浓度。这种传感器具有高灵敏 度和选择性，能够准确检测低浓 度的目标气体，同时避免其他气 体的干扰。
传感器通常采用温度补偿和湿度 补偿技术，以适应环境温度和湿 度的变化，确保检测结果的准确
性。
此外，红外吸收型气体传感器还 具有较好的抗干扰能力，能够在 存在其他光源或电磁干扰的环境
中稳定工作。
04
红外吸收型气体传感器的 应用实例
在环保监测领域的应用
空气质量监测
用于检测大气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，以评估空气质量状况。
红外吸收型气体传感 器详解
xx年xx月xx日
• 红外吸收型气体传感器概述 • 红外吸收型气体传感器的工作原
目录
• 红外吸收型气体传感器的技术特
• 红外吸收型气体传感器的应用实
• 红外吸收型气体传感器的挑战与 发展趋势
• 红外吸收型气体传感器的实际应 用案例分析
目录
01
红外吸收型气体传感器概 述
成本高昂
目前红外吸收型气体传感器的制造成本较高，限制了其在某些领域 的应用。
技术发展趋势
1 2 3
高灵敏度与高选择性 通过改进材料和优化结构设计，提高传感器的灵 敏度和选择性，使其能够准确检测和区分不同气 体。
微型化与集成化 随着微纳加工技术的发展，红外吸收型气体传感 器正朝着更小尺寸、更高集成度的方向发展。
红外吸收型气体传感器详解课件
在医疗诊断中的应用
呼吸分析
红外吸收型气体传感器能够检测人体呼出的 气体成分，如二氧化碳和一氧化碳，对于呼 吸系统疾病诊断、肺功能评估以及麻醉气体 监测具有重要价值。
血液分析
通过分析血液中的气体成分，如氧和二氧化 碳，红外吸收型气体传感器能够帮助医生了 解患者的代谢状况和病情变化，为临床诊断 和治疗提供有力支持。
THANKS.
热辐射源与检测器
热辐射源
热辐射源是红外吸收型气体传感器中的重要组成部分，通常 采用电阻加热方式使材料产生红外辐射。常用的热辐射源材 料包括金属氧化物、碳化硅等。热辐射源需具备稳定性好、 寿命长、响应速度快等特点。
检测器
检测器的作用是将待测气体对红外光的吸收转化为可测量的 电信号。常用的检测器有热电堆、热释电探测器等。检测器 需具备高灵敏度、低噪声、响应速度快等特点，以便准确测 量气体浓度。
定义
红外吸收型气体传感器是一种利 用红外光谱吸收原理检测气体成 分的传感器。
工作原理
传感器发射特定波长的红外光， 通过检测特定气体对红外光的吸 收程度，从而确定气体的浓度。
类型与特点
类型
根据工作原理和应用需求，红外吸收 型气体传感器可分为固定式和便携式 两种类型。
特点
具有高灵敏度、高精度、非接触式测 量等优点，适用于多种气体成分的检 测。
恢复时间
指传感器从目标气体中移除到输出信 号恢复到初始值所需的时间。
工作温度与稳定性
工作温度
指传感器正常工作的环境温度范围。
稳定性
指传感器在长时间工作过程中，性能参数的变化情况，包括灵敏度、选择性、响应时间和恢复时间的稳定性。
红外吸收型气体传
05
感器的优缺点
优点
红外传感器介绍
GJG100H（B）型红外甲烷传感器（管道用） （ ）型红外甲烷传感器（管道用）
2、受压力影响大：此种现象主要表现为装在同一管路上的 受压力影响大： 两台传感器，当压力变化后测量值不一致， 两台传感器，当压力变化后测量值不一致，或当管路里压力 变化频繁时测量值波动频繁。 变化频繁时测量值波动频繁。 此现象主要由于压力补偿不准造成， 此现象主要由于压力补偿不准造成，原因是之前做的压 力补偿范围较窄，超出范围时测量差值较大， 力补偿范围较窄，超出范围时测量差值较大，目前已着手扩 展压力补偿范围，和提高压力补偿的随动性。会尽快改进。 展压力补偿范围，和提高压力补偿的随动性。会尽快改进。 另外，此现象也与气样温度和管路密封性能有关， 另外，此现象也与气样温度和管路密封性能有关，单从 压力补偿不准来说，当压力变化20kPa 20kPa影响的测量值变化不 压力补偿不准来说，当压力变化20kPa影响的测量值变化不 会超过2%CH4,遇有此种情况可多方面分析。 2%CH4,遇有此种情况可多方面分析 会超过2%CH4,遇有此种情况可多方面分析。
在传感器应用环境良好的情况下，效果能达到上表要求， 在传感器应用环境良好的情况下，效果能达到上表要求，但 对煤矿抽放管道检测，由于特殊的使用条件， 对煤矿抽放管道检测，由于特殊的使用条件，往往出现测量 不准或损坏传感器的情况。主要表现在： 不准或损坏传感器的情况。主要表现在： 1、元件进水：由于抽放泵一般采用水环真空泵，并且抽放 元件进水：由于抽放泵一般采用水环真空泵， 管路里设置有阻火器（用水实现单向流通）， ），在停泵或开泵 管路里设置有阻火器（用水实现单向流通），在停泵或开泵 管道回路里往往有大量甚至满管的水流过， 时，管道回路里往往有大量甚至满管的水流过，此时如果再 经过V锥节流件的阻断作用，则有很高压力的水会经过旁路 经过V锥节流件的阻断作用， 冲进红外传感器。 冲进红外传感器。后来传感器安装时我们采取了在传感器流 出端加单项阀，进端加汽水分离器，能起到一定效果。 出端加单项阀，进端加汽水分离器，能起到一定效果。 元件进水后往往表现为传感器显示数值乱跳， 元件进水后往往表现为传感器显示数值乱跳，此时将传 感器取下，轻度进水，晾干后可继续使用，否则需寄回维修。 感器取下，轻度进水，晾干后可继续使用，否则需寄回维修。
NDIR红外气体传感器的基本概述
NDIR红外气体传感器的基本概述NDIR红外气体传感器（Non-dispersive Infrared Gas Sensor）是一种利用红外辐射原理检测气体浓度的传感器。
它由红外光源、气体室、红外滤波器、检测器以及电子信号处理电路等组成。
这种传感器主要用于测量空气中的气体浓度，如CO2、CO、CH4等。
NDIR传感器的工作原理是通过红外吸收特性来检测气体浓度。
当红外光源照射到气体室中的气体时，气体中的特定组分会吸收特定波长的红外光，吸收光的强度与气体浓度成正比。
检测器接收红外光，并通过与光源的参考信号进行比较，计算出气体的浓度值。
为了提高传感器的性能，NDIR传感器通常使用窄带滤波器，以选择性地传递特定波长的红外光。
这样可以排除其他波长的干扰光，提高气体浓度的测量精度。
NDIR传感器有许多优点。
首先，它具有高度可选择性。
通过选择不同的滤波器，可以检测多种气体，从而适应不同的应用需求。
其次，NDIR传感器灵敏度高，可检测到极低浓度的气体。
同时，它对温度和湿度的依赖性也较小，可以在不同的环境条件下进行可靠的气体浓度测量。
此外，NDIR传感器具有快速响应时间和长寿命的特点。
然而，NDIR传感器也存在一些局限性。
首先，由于传感器本身的设计和结构复杂，其制造成本较高。
另外，一些特定的气体分子如氧气（O2）和水蒸气（H2O）具有较高的红外吸收能力，这可能会导致测量上的干扰。
此外，NDIR传感器的响应时间较慢，无法实现实时监测。
为了克服这些问题，研究者们正在不断改进NDIR传感器的设计和技术。
他们提出了多通道测量、温湿度补偿和智能算法等方法来提高传感器的性能。
此外，一些新型材料的应用也为NDIR传感器的发展提供了新的可能性。
总之，NDIR红外气体传感器是一种重要的气体浓度检测工具。
它通过利用红外光的吸收特性来测量气体浓度，具有高度可选择性、高灵敏度和稳定性等优点。
随着技术的发展，NDIR传感器在环境监测、工业安全和室内空气质量监测等领域的应用将会越来越广泛。
红外气体传感器内部结构
红外气体传感器内部结构红外气体传感器是一种通过测量物质吸收或发射红外辐射来检测目标气体浓度的传感器。
其基本工作原理是利用目标气体的特定红外吸收特性来测量其浓度。
下面将介绍红外气体传感器的内部结构。
红外气体传感器通常由以下几个主要组件组成：1.光源：红外气体传感器内部包含一个红外光源，通常使用红外LED作为光源。
这种光源发出的光具有特定的波长范围，能够被目标气体吸收或发射。
光源的选择取决于所要检测的目标气体的红外吸收特性。
2.气体室：红外气体传感器内部还包含一个气体室，用于接收待测气体。
气体室通常由不透明的材料制成，以避免外部光线进入。
在气体室中，目标气体与红外光源之间会发生相互作用，气体会吸收或发射特定的红外辐射。
3.滤光器：红外气体传感器内部还设置有滤光器，用于选择性地过滤特定波长的红外辐射。
滤光器的作用是屏蔽其他波长的光线，只允许目标气体吸收或发射的特定红外辐射通过。
这样可以提高传感器的选择性和灵敏度。
4.探测器：红外气体传感器的核心部件是探测器，探测器能够对通过滤光器过滤的红外辐射进行测量。
常用的探测器包括红外线热电偶（IR thermometer）和红外线光电二极管（IR photodiode）。
这些探测器能够将红外辐射转化为电信号，并通过电路进行放大和处理。
5.控制电路：红外气体传感器内部还包含一组控制电路，用于控制光源的发光时间和频率，以及对探测器输出信号进行放大和处理。
控制电路通常由微处理器或电路芯片组成，具有高速和高精度的信号处理能力。
6.电源：红外气体传感器需要外部电源供电，通常使用直流电源。
电源的选择取决于传感器的工作电压要求。
红外气体传感器的工作原理如下：1.红外光源发出特定波长的红外光。
2.通过气体室中的待测气体时，目标气体吸收或发射特定波长的红外辐射。
3.经过滤光器的选择性过滤后，只有目标气体吸收或发射的红外辐射能够通过。
4.探测器将通过滤光器过滤的红外辐射转化为电信号，并通过控制电路进行放大和处理。
红外气体传感器的作用及优缺点
红外气体传感器概述：
红外气体传感器与其它类别气体传感器如电化学式、催化燃烧式、半导体式等相比具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、性价比高、维护成本低、可在线分析等等一系列优点。
其广泛应用于石油化工、冶金工业、工矿开采、大气污染检测、农业、医疗卫生等领域。
红外气体传感器的优缺点：
首先，红外传感器的应用很广，在检测很多种的气体中都使用到它，而且它的可靠性很高，选择性很好，精度也高，没有毒，受到环境的干扰较小，寿命比较长，对氧气不依赖等等的优点，在未来的市场中很可能会成为主流的。
当然，它也有缺点，因为处在刚刚起步的阶段，技术不够精湛，而且市场上很少，制造的成本比较高，这些种种的缺点对它在市场上的使用都有一定的限制。
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红外气体传感器
4
1.3工作原理图
1.2工作原理
IR2100 检测原理：气体对特定波长的红外线具有选择性吸收的 特性。而且,根据朗伯-比尔定律,吸收特定波长光谱的量和该组份气体 浓度有相关性。测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度 可确定被测气体的浓度。
2、安装
5
安装 要求
远离热源， 光源
能靠近气体 泄漏源
• （非分光型）既能测种类，又能测浓度，灵敏度高
红外光谱
3
1、简介
产品简介
1 适用于石油化工生产装置，连续测量可燃性气体或蒸汽的浓度 2 内部采用微处理器电路，自动处理来自传感器所产生的电信号 3 通过显示窗口直接显示被测气体浓度和各种状态
GM气体探测器，型号：IR2100-AO91120
1、简介
电缆接口必
须封闭、含 有排水回路
2、安装
6
2.1安装测试要求
首次通电
启动自检
仪表至少要稳 定 15 分钟
•约 2 分钟的启动模 式期间将输出电流为 0mA。
•探头应处于洁净的空 气中
•仪 表 如 正 常 则 输 出 4mA。
接线盒
2、安装
7
2.2 标定
1、产品至少在通电一小时后进行标定
标定
2、至少没90天对标定进行一次校对
Modbus
数据格式：8－N－1
地址范围：1～247
标定线与通电线连接
数据连接简单
4、指标
10
技术参数
1 测量范围： 0~100%LEL 2 精确度： ±3%LEL（≤50%LEL）；±5%LEL（>50%LEL） 3 （25℃） 4 响应时间： T50<7s T90<15s（不安装防雨防尘罩） 5 工作电源： 20～36VDC，推荐使用24VDC 6 工作电流： ≤0.5Amax（24VDC 时）
ndir气体传感原理
ndir气体传感原理气体传感器是一种用于检测环境中气体浓度的设备。
它可以应用于工业、环保、安全等领域，广泛用于检测有害气体浓度，保护人们的生命和财产安全。
其中，非分散式红外气体传感器（Non-dispersive Infrared Gas Sensor，简称ndir）是一种常用的气体传感器类型。
ndir气体传感器的工作原理是基于红外吸收光谱技术。
气体分子在特定波长的红外光照射下会吸收光能，吸收光的量与气体浓度成正比。
ndir传感器通过发射特定波长的红外光，并测量通过气体样品后光的强度变化，从而间接地得到气体浓度信息。
具体来说，ndir气体传感器由光源、样品室、红外滤波器、光敏探测器和信号处理电路等组成。
光源发射特定波长的红外光，经过样品室中的气体样本后，红外光会被样品中的气体分子吸收。
未被吸收的光通过红外滤波器进入光敏探测器，光敏探测器将光信号转换为电信号，并经过信号处理电路进行放大和滤波。
最终，传感器输出的电信号与气体浓度成正比。
由于不同气体在不同波长的红外光下吸收特性不同，因此，ndir气体传感器需要根据待检测气体的吸收特性选择合适的红外光波长。
常见的待检测气体包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷等。
对于二氧化碳传感器，通常采用4.26μm波长的红外光进行检测，而一氧化碳传感器则常采用4.6μm波长的红外光。
ndir气体传感器具有许多优点。
首先，它具有高灵敏度和高选择性，能够准确测量低浓度的气体。
其次，由于采用了非分散式红外光吸收技术，ndir传感器对湿度和温度的影响较小，能够在较广的工作环境下稳定工作。
此外，ndir传感器响应速度快，可以实时检测气体浓度变化。
最重要的是，ndir传感器具有较长的使用寿命和较低的功耗，节约能源，降低维护成本。
然而，ndir气体传感器也存在一些局限性。
首先，由于采用了红外光源和红外滤波器，ndir传感器的制造成本较高。
其次，ndir传感器对于不同气体需要选择不同波长的红外光，因此在多气体检测时需要采用多个传感器或者切换滤光片，增加了系统复杂性和成本。
红外气体传感器技术原理-简介百科
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几种气体传感器的检测原理
几种气体传感器的检测原理气体传感器是一种用于检测和测量气体浓度的装置。
根据检测原理的不同，可以将气体传感器分为多种类型。
下面将介绍几种常见的气体传感器及其检测原理。
1.电化学传感器：电化学传感器是一种将气体与电化学反应相结合进行检测的传感器。
其基本原理是通过被测气体与电极发生氧化还原反应，产生电流或电势变化，并由传感器进行测量和分析。
电化学传感器常用来检测一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。
电化学传感器具有高精度、高灵敏度和良好的重复性等优势。
2.红外传感器：红外传感器是利用气体分子与红外辐射之间的相互作用进行检测的传感器。
其原理是利用被测气体吸收红外辐射的特性来测量气体浓度。
红外传感器可以用于检测多种气体，如二氧化碳、甲烷和乙烯等。
红外传感器具有快速响应、高灵敏度和稳定性好的特点。
3.半导体传感器：半导体传感器是利用被测气体对半导体材料电阻率的改变进行检测的传感器。
其原理是当被测气体与半导体传感器表面发生化学反应时，会导致传感器材料的电阻发生变化。
半导体传感器常用于检测可燃气体，如甲烷、丙烷等。
半导体传感器具有响应速度快、价格低廉等优势。
4.压电传感器：压电传感器是利用压电效应检测被测气体的传感器。
其原理是被测气体与压电材料接触后，改变了压电材料的尺寸和形状，从而产生电荷或电流。
压电传感器常用于检测氨气、二氧化硫等气体。
压电传感器具有高精度、高灵敏度和抗干扰能力强的特点。
5.离子传感器：离子传感器是一种通过测量被测气体中离子浓度来检测气体的传感器。
其原理是被测气体与离子选择性电极或离子选择性膜作用，将离子吸附到电极或膜表面，从而改变电位差或电流。
离子传感器常用于检测酸雾、汞等气体。
离子传感器具有高精度、高灵敏度和耐腐蚀等优势。
总之，气体传感器根据检测原理的不同可以分为电化学传感器、红外传感器、半导体传感器、压电传感器和离子传感器等多种类型。
每种传感器都具有其独特的优势和适用范围，可以满足不同环境下的气体检测需求。
红外吸收型气体传感器详解
3、红外探测器的选择
红外光子探测器：光导探测器、光伏探测器、光电磁探测器
红外热探测器：热敏电阻型探测器、热电偶型探测器、热释电型探测 器。
光子探测器具有波长的选择性，光谱响应范围比较小，单一种类的光 子探测器不太适合多波段红外光的测量。热释电探测器具有探测率高、频 率响应范围宽、响应速度快等优点，因此甲烷传感器采用双光路热释电探 测器 PYS 3228。
PYS 3228 是具有参考通道和测量通道的双路热释电探测器。其内部 集成了两个将红外辐射能量转化为电压信号的焦热电元件，在封装外壳开 了两个窗口，在两个焦热电元件前分别装配了两个窄带滤光片，中心波长 分别为3.39μm 和 4μm。
硬件电路
红外吸收型甲烷浓度测量仪以美国微芯公司的 PIC16F877 单片机为控制核心。 整体电路主要以下几部分组成：MCU、 系统电源电路、光源驱动电路、基本放大电路、驱动显示电 路ZLG7290、声光报警电路、人机接口电路和光源驱动电路。
双波长单光路法
传感器的结构设计
优点： (1)选择性好 (2)不易受有害气体的影响而中毒、老化 (3)响应速度快、稳定性好 (4)防爆性好 (5)使用寿命长、应用范围广
四、甲烷浓度检测仪
系统设计
1、气室长度
为了提高传感器的灵敏度，需要尽量增加气室的长度，以保证红外辐射被气 体充分吸收，然而随着气室长度的增加，探测器输出的强度也逐渐减小。考 虑到上述两方面的要求，气室的长度定为 4cm。
二、含义及主要分类
定义：气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人 员、仪器仪表、计算机等利用信息的装置。 主要产品： 1、半导体气体传感器 2、电化学气体传感器 3、催化燃烧式气体传感器 4、固体电解质气体传感器 ………….
四种不同气体检测仪传感器的特点介绍
在工业领域，会产生各类不同的气体，这些气体，有的是有毒有害气体，会对大气环境和人类的生命健康造成由轻到重的损害，有些是易燃易爆气体，一经泄漏且遇见明火等引爆因素，便会发生燃气爆炸的事故，会严重破坏工厂的财产安全，若工厂有职工，还会出现伤亡等事故，造成恶劣的影响。
所以，工厂需要借助各类气体检测仪进行科学的气体泄漏防控。
工业领域会产生各类不同的气体，所以就划分出了不同气体的气体检测仪。
而不同类型的检测仪传感器，也是各自有各自的特点，接下来，小编就来为大家分析下。
1、半导体气体传感器半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器，是气体检测仪上较为常见的气体传感器，目前已被广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置，适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。
2、催化燃烧式气体传感器催化型可燃气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，在一定温度条件下，可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，载体温度就升高，通过它内部的铂丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。
催化燃烧式气体传感器主要应用于可燃性气体的检测，该传感器具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜的优点，而且，催化燃烧式气体传感器不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。
3、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的传感器。
4、红外气体传感器红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。
相较于电化学式、催化燃烧式、半导体式等传感器，红外气体传感器具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好的特点，而且还能检测更多气体，性价比高且维护成本低，方便工厂和现场作业人员使用。
红外气体传感器被广泛应用于石油化工、冶金工业、工矿开采、大气污染检测、农业、医疗卫生等领域。
红外气体传感器原理
红外气体传感器原理
红外气体传感器是一种利用红外辐射吸收特性来检测和测量某些气体浓度的传感器。
其工作原理基于红外吸收光谱法。
在红外辐射光谱中，几乎所有气体都具有特定的红外吸收能力。
每种气体都有特定的吸收峰，其位置和强度取决于气体的种类和浓度。
这些特征吸收峰可以被用来识别和测量气体成分。
红外气体传感器由几个关键组件组成。
首先是红外光源，它产生一束红外光，通常是红外发光二极管。
这束光经过一个滤光片，只透过特定的红外波长范围。
然后，光线通过一个气体室，在这里待测气体进入。
气体会吸收特定的红外光，并且吸收量与气体浓度成正比。
在气体室的另一端，有一个红外探测器，它能够测量经过气体室的剩余红外光的强度。
红外探测器将测量结果转化为电信号发送给信号处理系统。
信号处理系统对接收到的电信号进行分析和处理。
根据已知的气体吸收光谱特性，系统可以通过比较光谱的特征峰值与事先建立的校准曲线，来识别和测量待测气体的浓度。
红外气体传感器具有高灵敏度、高准确度和良好的选择性。
它可以用于检测多种气体，如甲烷、二氧化碳、一氧化碳等。
这种传感器常用于工业环境监测、火灾报警、室内空气质量检测等领域。
气体传感器原理及应用
气体传感器原理及应用气体传感器是一种用于检测环境中气体浓度的装置，其工作原理是利用敏感材料对气体浓度的变化产生相应的电信号。
气体传感器的原理基本上分为三类：化学传感器、红外传感器和半导体传感器。
化学传感器是利用敏感层与气体发生化学反应，导致电阻、电势、电容等发生变化，从而实现气体浓度的检测。
常见的化学传感器有氧气传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器等。
这种传感器通常具有较高的灵敏度和特异性，适用于工业生产过程中对气体浓度的监测。
红外传感器是利用气体分子对红外光的吸收特性来测定气体浓度。
当特定波长的红外光通过气体样品时，被吸收的光强度与气体浓度成正比。
因此，通过检测透射红外光的强度变化，可以得知气体浓度的变化。
这类传感器常用于检测甲烷、二氧化碳等气体。
半导体传感器是利用气敏材料的电阻、电势随气体浓度变化的特性来实现气体浓度的检测。
当气体与半导体材料接触时，气体分子会影响半导体材料的导电性质，导致电阻、电势等的变化。
这种传感器通常响应速度快、成本低廉，适用于个人生活中的气体检测、汽车废气排放检测等领域。
气体传感器在工业生产、环境监测、个人安全等领域有着广泛的应用。
在工业生产中，气体传感器可用于监测生产过程中有毒气体的浓度，确保工人的安全。
同时，气体传感器也可以用于检测环境中的有害气体浓度，帮助环保部门监控环境污染情况，保护公众健康。
在个人生活中，气体传感器也有着重要的应用。
例如，家用煤气泄漏报警器就是一种利用气体传感器来检测煤气泄漏的装置，一旦检测到煤气泄漏，即会发出警报，提醒人们采取相应措施。
此外，汽车上也常装有气体传感器，用于检测废气中有害气体的排放情况，保护环境。
值得注意的是，气体传感器在应用过程中也存在一些问题需要解决。
例如，传感器的稳定性、响应速度、对多种气体的识别能力等方面需要不断改进。
此外，对于一些特殊情况下的气体浓度检测，传统的气体传感器可能无法满足要求，需要研发定制化的气体传感器。
总的来说，气体传感器作为一种重要的环墋监测装置，具有广泛的应用前景。
红外NH3气体传感器
7NE系列-红外NH3气体传感器
Shenzhen NE Sensor Electronic Technology Co., LT
1概述
7NE系列高精度红外气体传感器采用非色
散红外(NDIR)检测技术，其外形尺寸小，具用设
计的独特的结构特点，还可能按客户现场的要求
设计，模块可以测检爆炸性气体和腐蚀性气体,
传感器采用镀金引脚拔插结构，方便安装更换，
可实现即插即用。
可根据不同气体及量程对气路
进行调整，气路采用气电隔离技术及防水防尘工艺，保证模块信号输出长期稳定性，其产品具有抗干扰性好，寿命长、精度高等特点，内置温度传感器，自带温度补偿。
用户可进行零点标定及满量程标定。
也可使用恢复出厂设定恢复数据。
该产品具有寿命长、成本低、智能型、微型等特点。
传感器使用方便，具备有完整的气体探测、串口通信功能；
3产品选型表
2技术参数
4传感器结构
31m m
5引脚定义。
《红外气体传感器》课件
可能，如纳米材料、石墨烯等具有优异性能的新型材料在传感器制造中
得到广泛应用，提高了传感器的灵敏度和稳定性。
02
微型化与集成化
随着微纳加工技术的进步，红外气体传感器逐渐向微型化、集成化方向
发展，能够实现多通道、高密度的气体检测，满足空间限制严格的应用
需求。
03
智能化与网络化
结合人工智能、物联网等技术，红外气体传感器趋向智能化、网络化发
传感器通常包含一个红外光源、一个调制器、一个滤光片、一个热电堆探测器以及 一个气室。
红外光发射器发出光线，经过调制后进入气室，与气体分子发生相互作用，吸收部 分光能，再由探测器检测吸收光能量变化，转化为电信号进行处理。
红外气体传感器的应用领域
01
02
03
04
环境监测
用于检测大气中的污染物，如 二氧化碳、甲烷、氮氧化物等
测量范围
指传感器能够测量的气体浓度 范围。
精度
指传感器测量结果的准确性， 通常以百分比表示。
灵敏度
指传感器对气体浓度的响应速 度和变化率。
稳定性
指传感器在长时间使用过程中 性能的稳定性，通常以变化率
表示。
04
CATALOGUE
红外气体传感器的应用实例
环保监测领域的应用
总结词
红外气体传感器在环保监测领域的应用主要集中在气体污染 物的实时监测和预警，有助于提高环境质量和保护人体健康 。
《红外气体传感器 》ppt课件
contents
目录
• 红外气体传感器简介 • 红外气体传感器的技术原理 • 红外气体传感器的分类与选择 • 红外气体传感器的应用实例 • 红外气体传感器的发展趋势与挑战
01
红外气体传感器 原理
红外气体传感器的基本原理红外气体传感器是一种用于检测和测量大气中特定气体浓度的装置。
它利用红外辐射的原理来实现对目标气体的测量。
红外辐射首先，我们需要了解一下红外辐射。
光谱学上将电磁波分为不同波长范围，其中红外波段就是位于可见光之后、微波之前的电磁波段。
红外辐射是由物体发出或反射的电磁波，其频率低于可见光，无法被人眼直接观察到。
物体发出或反射的红外辐射与其温度有关，根据普朗克定律和斯特法黑尔定律，物体的温度越高，其发射的红外辐射能量越大。
因此，通过检测物体发出或反射的红外辐射，我们可以间接地推断出物体的温度。
红外气体传感器原理红外气体传感器利用了不同气体对特定波长范围内红外辐射吸收能力的差异。
它通过测量气体对红外辐射的吸收程度来确定气体的浓度。
红外气体传感器通常由一个发射器和一个接收器组成。
发射器会发射一束特定波长范围内的红外辐射，而接收器则用来检测经过气体后剩余的红外辐射。
当目标气体存在于传感器周围时，它会吸收特定波长范围内的红外辐射。
这是因为不同气体分子在不同波长下有不同的吸收特性。
通过测量接收器接收到的红外辐射强度，我们可以间接地推断出目标气体的浓度。
工作原理红外气体传感器通常使用非散斑光束进行工作，其工作原理如下：1.发射：传感器中的发射器产生一束具有特定波长范围内红外辐射的光束。
2.透过：光束穿过一个空气或真空环境，并进入待测气体所在区域。
3.吸收：待测气体中存在目标气体时，目标气体会吸收掉光束中的一部分能量，使得接收器接收到的光强减弱。
4.接收：经过气体后剩余的光束进入传感器中的接收器。
5.检测：接收器检测到的光强与没有目标气体时的光强进行比较，从而确定目标气体的浓度。
灵敏度和选择性红外气体传感器通常具有高灵敏度和良好的选择性。
这是因为不同气体分子在不同波长下有不同的吸收特性，可以通过选择适当的波长范围来实现对特定气体的检测。
例如，二氧化碳（CO2）对于红外辐射在4.26微米附近有较高的吸收能力，而甲烷（CH4）则在3.32微米附近有较高的吸收能力。
红外线气体传感器原理
红外线气体传感器原理
红外线气体传感器是一种常用的气体检测设备，它基于红外线吸收光谱原理来检测气体的存在。
其工作原理可以通过以下步骤来解释：
1. 发射：红外线气体传感器内部集成了一个红外线发射器，它会发射特定频率的红外线辐射。
2. 透射：红外线辐射通过空气传播时，会在特定的波长处受到特定气体分子的吸收。
不同气体对红外线的吸收特性不同，因此可以根据吸收特性来检测特定气体。
3. 接收：红外线气体传感器内部还集成了一个红外线接收器，用于接收透射后的红外线辐射。
4. 分析：传感器会将接收到的红外线辐射信号与无气体情况下的基准信号进行比较。
气体吸收红外线后，接收到的信号强度将减弱，从而可以检测到气体的存在。
5. 输出：红外线气体传感器会根据检测到的气体含量产生相应的电信号输出。
这个输出信号可以通过不同的方式进行显示或记录，并可以作为其他系统的输入。
总的来说，红外线气体传感器通过测量红外线辐射的透射和吸收来检测气体的存在，并将检测结果转化为电信号输出。
由于不同气体对红外线的吸收特性不同，因此可以根据这种原理来实现对不同气体的检测与分析。
ndir气体传感器原理
ndir气体传感器原理NDIR（非散射红外）气体传感器是一种广泛应用于气体检测和监测领域的传感器。
它基于非散射红外原理，通过测量气体分子对特定波长的红外光的吸收程度来确定气体的浓度。
NDIR气体传感器凭借其高精度、快速响应和良好的稳定性，在环境监测、工业安全和室内空气质量监测等领域得到了广泛应用。
NDIR气体传感器的工作原理主要包括红外光源、红外滤光片、红外探测器和气体室等关键部分。
首先，红外光源产生特定波长的红外光，然后通过红外滤光片选择性地过滤掉其他波长的光，只保留特定波长的红外光。
经过滤光片后的红外光进入气体室，与待测气体发生相互作用。
待测气体中特定分子对特定波长的红外光具有吸收能力，因此，通过测量红外光的吸收程度就可以确定气体的浓度。
在气体室中，红外探测器接收经过吸收后的红外光，并将其转化为电信号。
通过测量电信号的强度，可以确定气体浓度的大小。
NDIR 气体传感器通常使用双光束设计，即将红外光源分为两个光束，一个用于参考，一个用于测量。
通过比较参考光和测量光的强度差异，可以消除光源的漂移和光学元件的变化对测量结果的影响，提高传感器的准确性和稳定性。
NDIR气体传感器的选择性是其核心优势之一。
不同气体分子对红外光的吸收特性不同，因此通过选择合适的红外波长和滤光片，可以实现对特定气体的高度选择性检测。
这使得NDIR气体传感器在多气体混合环境下具有较好的分辨能力，能够准确地测量目标气体的浓度。
NDIR气体传感器还具有快速响应和高灵敏度的特点。
传感器的响应速度取决于红外光源的强度和气体分子对红外光的吸收能力。
红外光的强度越大，传感器的响应速度就越快。
而气体分子对红外光的吸收能力越强，传感器的灵敏度就越高。
因此，通过优化光源和选择合适的红外波长，可以提高传感器的响应速度和灵敏度。
然而，NDIR气体传感器也存在一些局限性。
首先，由于红外光在空气中的传播受到水蒸气和二氧化碳等气体的影响，传感器在高湿度和高浓度二氧化碳环境下可能出现测量偏差。
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5.3.3 常见红外气体传感器
1.电容麦可型红外吸收式气敏传感器
2.量子型红外光敏原件
3.红外气体传感器的优缺点
优点：红外传感器的应用很广，在检测很多种的气体中都 使用到它，而且它的可靠性很高，选择性很好，精度也高，没 有毒，受到环境的干扰较小，寿命比较长，对氧气不依赖等等 的优点，在未来的市场中很可能会成为主流的。
五.气体传感器
5.3红外吸收式气体传感器
5.3.1 红外气体传感器的测量原理
被测气体对中红外光线的吸收是红外吸收式气体传感器分析 气体的基础，吸收规律符合朗伯-比尔定律。
气体吸收光谱是一系列的吸收带，每种气体都有各自对 应的吸收波长，下图为常见气体的吸收波长。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
朗伯-比尔定律
单色光照射于吸收介质表面，在通过一定厚度的介质后，部分光能 会被介质吸收，透射光的强度因此而减弱。吸收介质浓度越大，介质 越厚越大，被吸收的光能就越多，则光强度的减弱越显著，其关系
缺点：因为处在刚刚起步的阶段，技术不够精湛，而且 市场上很少，制造的成本比较高，这些种种的缺点对它在市场 上的使用都有一定的限制。
A=lg(1/T)= Kbc
A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 ， K为摩尔吸收系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长λ 有关，c为吸光物质的浓度 ，b为吸收层厚度 物理意义是：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散 射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层 厚度b成正比。以上关系表明光的衰减会随着气体浓度的 增大而增大。因此可通过，红外光线通过被测气体时，可 通过红外光线的衰减来测量气体浓度。
5.3.2 红外气体传感器的基本结构
1.红外辐射光源 （1）连续光源：发出的光能量是连续的。 （2）断续光源：发出的光能量是随时间变化的。
2.气室 抽取式测量的红外仪器需要气室，而原位式和开放 式红外气体分析器可以不需要气室。
3.红外检测器 （1）气体检测器：薄膜微音检测器、微流量检测器 （2）固体检测器：光电导检测器、热释检查器、热电堆 检查器