红外传感器的工作原理是什么？具体参数

红外传感原理

人们一直都知道：
1. 很多材料能吸收红外辐射（由于分子内振动）
2. 对任何一种材料，它的吸收能力随波长（它的吸收光谱）变化而变化
3. 不同材料有不同的吸收光谱
红外气体传感器运作的基本原理是依靠对以上事实的发现。表 1中显示了典型的红外光谱，包括一氧化碳、
丙烷、己烷和二氧化碳。

表 1： 吸收光谱
设计原理
所有红外气体传感器都有基本的组成部分：一个红外源（即白炽灯），探头（如热电池，烟火探头），选
择适当波长的方法（如光带通过干扰过滤器）和样本元件。辐射从辐射源通过样本元件和波长选择器。波
长选择对传感器的相对选择性有相当大的影响。未被样本吸收的辐射被探头测出，对样本中目标气体的浓
度值提供测量的结果。样本中的另一个探头（或渠道）被设置成另一种波长，不会被样本中任何可能出现
的波长稀释，这通常被用来提供参考测量值。

另一个增强红外传感器表现的元件是温度传感器。所有这些元件必须有温度附件来进行补偿，以提供准确
的气体浓度值。温度传感器（通常是热敏电阻）应放在探头内或非常接近探头的地方。
红外传感器能在红外源和探头之间，为目标气体分子的测量提供有效的测量值。因而，输出信号不仅随气
体浓度变化，而且受气压影响也会变化，即他们是部份压力设备。为保证测量的高精确性，必需提供气压
补偿。这就说明了具有更长的光学路径的传感器（辐射距离从辐射源到探头）有更高的灵敏性，需要更低
的力学范围但增加的决议。
如果目标气体是一种气体，固定光路设备又处于在恒定气压下，则输出信号（及信号/声音比率）会随着气
体浓度增加成类似于指数衰变的趋势，即红外传感器是固定地非线性传感器。测量的准确性随着气体浓度
的增加降低。
上述对个组件的说明是非常典型的红外传感器，但在任何一个实用系统中都需要有支持电子。更常用的探
测技术是使用放大设备来放大探头输出的极小的模拟信号，被放大的输出信号在被模拟过滤后能提高测量
的准确性。