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  rnfpyy 2011-04-27 00:00:00

  紅外傳感原理 人們一直都知道： 1. 很多材料能吸收紅外輻射（由于分子內(nèi)振動） 2. 對任何一種材料，它的吸收能力隨波長（它的吸收光譜）變化而變化 3. 不同材料有不同的吸收光譜 紅外氣體傳感器運作的基本原理是依靠對以上事實的發(fā)現(xiàn)。表 1中顯示了典型的紅外光譜，包括一氧化碳、 丙烷、己烷和二氧化碳。 表 1： 吸收光譜 設(shè)計原理 所有紅外氣體傳感器都有基本的組成部分：一個紅外源（即白熾燈），探頭（如熱電池，煙火探頭），選 擇適當波長的方法（如光帶通過干擾過濾器）和樣本元件。輻射從輻射源通過樣本元件和波長選擇器。波 長選擇對傳感器的相對選擇性有相當大的影響。未被樣本吸收的輻射被探頭測出，對樣本中目標氣體的濃 度值提供測量的結(jié)果。樣本中的另一個探頭（或渠道）被設(shè)置成另一種波長，不會被樣本中任何可能出現(xiàn) 的波長稀釋，這通常被用來提供參考測量值。 另一個增強紅外傳感器表現(xiàn)的元件是溫度傳感器。所有這些元件必須有溫度附件來進行補償，以提供準確 的氣體濃度值。溫度傳感器（通常是熱敏電阻）應(yīng)放在探頭內(nèi)或非常接近探頭的地方。 紅外傳感器能在紅外源和探頭之間，為目標氣體分子的測量提供有效的測量值。因而，輸出信號不僅隨氣 體濃度變化，而且受氣壓影響也會變化，即他們是部份壓力設(shè)備。為保證測量的高精確性，必需提供氣壓 補償。這就說明了具有更長的光學(xué)路徑的傳感器（輻射距離從輻射源到探頭）有更高的靈敏性，需要更低 的力學(xué)范圍但增加的決議。 如果目標氣體是一種氣體，固定光路設(shè)備又處于在恒定氣壓下，則輸出信號（及信號/聲音比率）會隨著氣 體濃度增加成類似于指數(shù)衰變的趨勢，即紅外傳感器是固定地非線性傳感器。測量的準確性隨著氣體濃度 的增加降低。 上述對個組件的說明是非常典型的紅外傳感器，但在任何一個實用系統(tǒng)中都需要有支持電子。更常用的探 測技術(shù)是使用放大設(shè)備來放大探頭輸出的極小的模擬信號，被放大的輸出信號在被模擬過濾后能提高測量 的準確性。

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