高精度紅外氣體傳感器用一個(gè)廣譜的光源作為紅外傳感器的光源,光線穿過(guò)光路中的被測(cè)氣體,透過(guò)窄帶濾波片,到達(dá)紅外探測(cè)器。其工作原理是基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性,利用氣體濃度與吸收強(qiáng)度關(guān)系(朗伯-比爾Lambert-Beer定律)鑒別氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。其主要由紅外光源、光路、紅外探測(cè)器、電路和軟件算法組成的光學(xué)傳感器,主要用于測(cè)化合物,例如:CH4、CO2、N2O、CO、S02、NH3、乙醇、苯等,并包含絕大多數(shù)有機(jī)物。
高精度紅外氣體傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn):
1、具有高頻頻率分量
從示波器實(shí)測(cè)的波形我們看到傳感器輸出的信號(hào)中除4Hz外,還有高頻頻率分量,理論上,燈絲驅(qū)動(dòng)電壓應(yīng)該是4Hz且占空比為50%的方波。實(shí)際的燈絲電壓波形,由于熱惰性波形出現(xiàn)斜坡。這樣經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外輻射通過(guò)光路,照射在但酸鋰晶體上,由于熱梯度的變化,產(chǎn)生電壓輸出,所以這些頻率分量一部分是4Hz基波的諧波;另一些是器件開(kāi)關(guān)過(guò)程產(chǎn)生的。
2、經(jīng)過(guò)帶通放大后的輸出電壓信號(hào)
經(jīng)過(guò)帶通放大后,活動(dòng)端和參考端兩個(gè)引腳上的電壓稱(chēng)為ripple波浪波,基波頻率為4Hz。高頻信號(hào)被濾除,但活動(dòng)端和參考端的波形相對(duì)燈絲下降沿有相移,并且相位角會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)性的變化。如果不能恰好采集到峰值數(shù)據(jù),會(huì)出現(xiàn)數(shù)值大小不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
高精度紅外氣體傳感器適用于監(jiān)測(cè)各種易燃易爆、二氧化碳?xì)怏w,具有精度高、選擇性好、可靠性高、不中毒、不依賴(lài)于氧氣、環(huán)境干擾因素較小、壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)將導(dǎo)致電化學(xué)、紅外原理的氣體檢測(cè)儀器占領(lǐng)更廣泛的行業(yè)端市場(chǎng),并在未來(lái)逐步成為市場(chǎng)主流。