热电堆、热释电红外气体探测器

一、热电堆红外气体分析测量传感器方案：
        热电堆红外气体传感器是一种zui可靠以及zui精确的气体传感器技术。以CO2气体为例，很典型的是用一个脉冲红外光源(例如IRL715)，它发出红外线穿过一个专门传感器室时，CO2气体将吸收4.26μm特定波长的红外光，通过使用专门的探测器(例如热电堆探测器TPS2534G2/G20、热释电探测器LHi814G2/G20)，将光信号转换为相应的电信号，其它的红外吸收气体的干扰被zui小化。气体分子扩散进传感气室.红外光直接穿过气室，照在探测器上.探测器上有一个滤光片，只有CO2分子能够吸收的4.26μm波长的光能通过，其它的气体分子不吸收这种波长的光，只有CO2分子能影响到达探测器的光强度。到达探测器的4.26μm光的强度与传感气室的CO2浓度有反向的。高浓度的CO2分子比低浓度的要吸收更多的红外光.当传感气室的CO2浓度为零时，探测器将"看到"所有强度的光。当CO2浓度增加时，到达探测器的光强度显著的降低。红外光强和CO2浓度之间的精确的是确定的，它可以用纯氮气(0ppmCO2)以及已知CO2浓度(1000or5000ppm)的校准仪表来确定。探测器的光强可以用比耳原理来描述：
I=I0ekp
I表示照射到探测器的光强度的测量信号
I0表示0ppmCO2浓度时的测量信号
K表示一个系统常数
P表示CO2的浓度
         因为NDIRCO2传感器通常使用的红外光探测器对光强的变化是敏感的，而对光的强度不敏感，所以通常要使用一个调制红外光源。红外光源通过微处理器来脉动式开和关，灯丝能被加热和降温在毫秒级。假设你近距离的观测CO2传感气室，你可以看到光开和关时的闪烁.脉冲红外源通常采取一个干涉滤波窗口，典型用来滤掉要求波长之外的发光。同时，脉冲红外源减少带外发射(尤其短波，可见光)以致在整个测量过程，灯丝保持暗，而且根本不产生可见光。在气体传感器中，它减少探测器，放大器和其它元件的寄生热，*提高系统的SNR和稳定性.通过提供适当的吸收带宽的高发射率和带宽之外的低发射率,将zui大化有用带宽的比率，因此使灵敏度zui大化了。这个zui大化对CO2气体是特别重要的，当它只有一个很微弱的红外吸收信号时，必须保证在非常低浓度时被测量到。
         NDIR同时形成了一个通用的气体传感器技术平台，得到了广泛的应用,例如CO2、CO、HC、NO以及火灾探测。一个CO2探测器是火灾指示器，它能提供早期火灾报警。NDIR气体传感器具有价格和尺寸，高稳定性，可靠性和高线性，*的使用寿命，容易维护，精确的测量和极快的响应恢复时间等多方面的优势。