NDIR二氧化碳传感器光源如何选择

NDIR二氧化碳传感器（非分散式红外传感器）是一种广泛应用于监测和测量环境中CO2浓度的光学器件，光源是该传感器中的一个非常重要的部件。NDIR二氧化碳传感器的工作原理是基于CO2分子能够吸收特定波长的红外辐射的原理，当红外辐射通过含有CO2的空气样品时，CO2分子将吸收特定的红外波长，而其他波长则会通过。传感器中的光源发射这些特定波长的红外辐射，而接收器则测量通过样品后的光强度。根据被吸收的红外光的强度，可以确定样品中CO2的浓度。因此，NDIR方式气体传感器搭载了发射红外线的红外线光源和检测红外线的红外线传感器，NDIR方式气体传感器的性能因搭载的红外线光源和红外线传感器的种类而异。

在NDIR传感器中，常见的光源类型包括LED（发光二极管）、白炽灯、红外灯（IR Lamp）和分散光源等，不同光源类型具有各自独特的优点，连丁传感带你逐一了解。

LED作为一种光源，具有诸多优势。首先，LED具有较长的使用寿命，通常能够达到几万小时。这意味着传感器可以长时间稳定地工作，且不需要频繁更换光源。其次，LED发出的光具有较窄的光谱，可以更加准确地匹配CO2分子吸收的红外波长。这有助于提高传感器的灵敏度和准确性。此外，LED的功耗较低，可以节省能源和降低传感器的发热量，但LED光源输出波长区域也被局限，双波长式的NDIR传感器，需要两颗LED光源。

白炽灯作为多数的NDIR形式CO₂传感器的光源，被普遍使用。其理由是为了得到足够的光量。波长区域也是从可视光域到近红外区域，然后到中红外区域进行广域传播。特别是CO₂传感器所需的波长区间也能获得较大的放射输出，其有点包括：

①中红外波长区域的放射输出

白炽灯泡比LED转换效率差，但此缺点只限于可视光线领域，白炽灯泡在红外领域上的转换效率更为卓越。在NDIR传感方面，光源的红外输出功率越高越能检出高精度的气体浓度。连丁传感的高精度CO₂传感器，便是使用了中红外波段的高输出白炽灯。

②输出波长范围广

红外波长区域的输出范围广，通常以灯泡作为光源的情况下，原本在一个空间内需要布置多个光源，现在仅仅靠单光源就能构建系统。如NDIR形式的CO₂传感器，为了维持测定精度的长期稳定性，不仅需要检测目的性的气体吸收波长，同时还需检测不影响目的性气体吸收的参考波长，称作双波长式传感器。这个传感器需要两种不同的检测器，如果是波长范围广的灯，单光源就可以满足这个功能，从而实现整个系统的低成本。

③成本优势

在中红外区域的红外光源中，白炽电灯泡比LED光源更有性价比。

分散光源则是一种更为高级的光源类型，在某些高精度和特殊应用中被采用。分散光源可以产生连续的光谱，涵盖了更宽的红外波长范围。这使得传感器能够更全面地测量CO2分子的吸收情况，提高了传感器的灵敏度和测量准确性。然而，分散光源的成本通常较高，使用也较为复杂，对传感器的设计和制造提出了更高的要求。

总的来说，NDIR二氧化碳传感器中的光源类型对传感器的性能和应用具有很大的影响。无论是在工业监测、室内空气质量检测还是智能建筑系统中，NDIR二氧化碳传感器都发挥着重要作用。通过选择适合的光源类型，可以提高传感器的测量精度和稳定性，为各类应用提供可靠的数据支持。