一、测量原理

         非分散性红外线技术（NDIR，Non-Dispersive InfraRed）是一种基于气体吸收理论的方法。红外光源发出的红外辐射经过一定浓度待测的气体吸收之后，与气体浓度成正比的光谱强度会发生变化，因此求出光谱光强的变化量就可以反演出待测气体的浓度。详细技术原理可以参考我们的文章                              。
         随着红外光源、传感器及电子技术的发展，NDIR红外气体传感器在国外得到了迅速的发展。主要表现在无机械调制装置，采用新型红外传感器及电调制光源，在仪器电路上采用了低功耗嵌入式系统，使得仪器在体积、功耗、性能、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。

          二、NDIR技术的几种思路

          单通道测量方案。单通道测量方案包括一个LED发光二极管和一个光电二极管。LED发出与分析物的吸收带相对应的辐射波长，光电二极管检测被吸收后的光谱，并转换成电信号。在LED和光电二极管之间的环境中，对光电二极管信号的衰减进行分析，可以分析计算出分析物的浓度。

非分散红外气体分析技术简介

          这种技术思路的优点：?允许设计低成本的解决方案；?简单和紧凑的传感器设计；?提供可接受的结果；
          该技术在大多数评价系统和传感器模块中都有应用，但是这种方法容易受到温度变化的影响，可能会造成一定的测量误差。不过有几种方法可以考虑，可以减少这种影响：
                    -选择带有热敏电阻和TEC的封装的LED和光电二极管；
                   -通过优异稳定的LED驱动电路对LED内部的温度进行监测控制。（可以考虑俄罗斯厂家LMSNT的                             和                                       。）

          双通道测量方案。双通道测量方案又可以分成三种，一种是1个 LED搭配2个PD的，一种是2个LED搭配1个PD的，还有一种2个LED搭配2个PD的。
                   1个 LED搭配2个PD：这个方案将包括一个额外的PD，除了单通道测量的LED和PD外，还有个额外的光电二极管检测参考光路的信号，是为了做与分析无关的影响的信号的补偿。测量PD提供了测量信号，对分析物质的存在和浓度非常敏感，而参考PD的信号几乎不受影响。测量和参考信号的处理，即使在恶劣的温度和环境条件下，也能获得稳定可靠的测量结果，因为光电二极管对外界环境的反应是相同的。
                   该方案可采用两种方法实现：a . 参考PD与测量PD拥有相同的灵敏度，并紧靠着LED发光口处，从而保证了在短光程时的信号衰减；b. 参考PD的敏感频谱避开被测分析气体的吸收频谱频谱，但可以对LED光谱有响应，因此该方案需要一个光谱范围足够宽的LED，使两个不同光谱响应范围的PD都能响应，这种方式需要让参考PD紧靠测量PD。

朗伯比尔定律解读

                   2个LED搭配1个PD：这个方案将包括一个额外的LED，除了单通道测量的LED和PD外，还有个额外的LED发射参考光信号，测量LED所发出的辐射波长与分析气体的吸收光谱相对应，而参考LED发射不被被测气体吸收的波长的光，从而根据PD所检测到的测量LED和参考LED之间的信号差来分析被测气体的浓度。

标准驱动板D-51完整的OEM传感器模块

方案a的示意图

方案b的示意图

                   2个LED搭配2个PD：这种方法与前一种方法类似，不同的是引入了额外的光电二极管用于参考信号检测，整个方案将包括2个独立的通道，测量通道的光谱可被被测气体吸收，参考通道的光谱不可被被测气体吸收，通过双通道检测到的信号差别来分析被测气体的浓度。

                   双通道方案的共同优点：被测气体吸收的信号补偿；
                                                          提供更好的测量结果，比单通道方案更稳定；
                                                          相较于单通道测量系统方案不再需要频繁的校准；

          俄罗斯厂家LED Microsensor NT可提供了 1.6um-5um的LED 和 1um-5um 的光电二极管，以及配套 LED驱动电路和 前置放大电路，另外LED Microsensor NT也可以提供完整解决方案和光谱仪。深圳市比尔朗伯科技有限公司作为代理，可为您提供的技术支持和售后服务。