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传感器专家网：红外气体传感器技术详解( 三 )


3.红外探测器
红外探测器 ， NDIR气体传感器的核心部件 ， 测量精度很大程度取决于传感器的性能高低 。 本研究采用高灵敏度红外传感器 ， 例如TPS2534Gx/Gy,TPS4339Gw/Gx/Gy/Gz,在其封装上固定安装有针对不同气体的窄带干涉滤光片,可以实现对不同气体的测量 。 为了确保红外探测器得到较强的稳定信号 ， 可以设计一种红外探测器定向轴 ， 即使在前置放大板上焊接的红外探测器位置有一定的偏差 ， 本传感器也可确保与红外光源和气室位于同一光学中心轴上 。
红外探测器接收红外光产生的信号十分微弱 ， 极易受外界的干扰 ， 因此稳定可靠的前置放大电路是关键 ， 最好采用高精密、低飘移的模拟放大电路 ， 并采用窄带滤波电路 。 前置放大电路具有精度高、漂移小、响应快的特点 。 前置放大出来的信号通过二级放大电路 ， 直接输出一个与气体浓度对应信号 ， 并送入测控系统 ， 通过非线性校正和补偿后得到气体浓度 。
4、传感器测控系统
为了实现NDIR气体传感器的测量、控制以及自动标定等功能 ， 需要一个合适的微控制器来管理传感器 。 传感器测控系统通过采集红外输出信号及测量标准气体曲线 ， 采用非线性校正算法可以直接得到测量气体的浓度 。
通过采用以上技术 ， NDIR红外气体传感器的结构比以往仪器将大大简化 ， 仪器功耗也大幅度降低(只有以往的1/4) ， 传感器的成本也不到以往技术的1/4 。 此类传感器可以实现模块化和标准化 ， 因此更加适合在我国广泛使用 。


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