红外传感器的工作原理

　　红外传感器的工作原理 红外方式传感器应用非常广泛，如热释电红外传感器，红外线温度传感器，并有非色散红外气体二氧化碳传感器，甲烷传感器
 

　　一，非色散红外二氧化碳传感器
 

　　气体浓度的测量，技术不断突破升级，其中包括电化学传感器、陶瓷传感器及各种类型的感器.以及测量湿度的湿度传感器，二氧化碳变送器等等。每种传感器适用 于一定的应用领域，但需要经常校准，并只能在清洁的环境中工作.传统的CO2传感器对于像CO2 这样的不可燃气体的测量尤其困难，化学传感器很难胜任这项工作，使用寿命也很短。其他的各种间接测量方法，由于它们通常不仅仅对一种气体组成度敏感.所以 其精度很低且漂移量较大.与化学二氧化碳传感器相比，光学测量仪器有许多优点，但其昂贵的价格也确时降低了它的市场竞争力。不过，随着产品集成化程度的提 高，其生产成本也正在降低这种CO2传感器的工作原理是：采用了单束双波长非发散性红外线洲量方法，其独特之处在于它的滤光镜——1种袖珍电子调谐干扰 仪。这种滤光铣保证了它所透过的光波波长的精确性和稳定性，避免了由于滤光镜厦探刹器不匹配而发生的问题及传统的旋转式滤光镜所产生的磨损.本文所要讨论 的是光学测量方法中的一种即非发散性红外线测量. 据非发散性红外线气体探测办法讨论：体都会吸收光。不同的气体吸收不同波长的光，比如CO2就对红外线(波长为4.26 m)最敏感。光学气体检测通常是把被测气体吸入一个测量室，测量室的一端安装有光源而另一端装有滤光镜和探测器.滤光镜的作用是只容许某一特定波长的光线 通过.探测器则测量通过测量室的光通量.探测器所接收到的光通量取决于环境中被测气体的浓度.基于非发散性红外线气体检测原理的测量方法主要有3种：单光 束单波长测量、双光束双波长测量和单光束双波长测量. 单光束单波长测，顾名思义，这种CO2传感器测量仪器只能提供单一波长的光线.在上述3种测量方法中它的性能最差，其稳定性极易受到诸如灯泡老化、灰尘污 染及光线发射特性变化等因素的影响.目前在市场上销售的许多种单束单波，长测量仪器的稳定性都不很理想 此外，温度的变化也会影响其稳定性.但这种仪器的优点是构造简单机械性能可靠且价格低廉. 双光束双波长测，这种测量其仪器备有2个光渡通道，1个探测器及2个滤光镜，与前一种仪器比较，其精度和稳定性都有所提高，但相应的它的价格也较高.此外 为提高其工作温度范围，2个探测器必须完全匹配.在实际应用中，2个光波通道受到的灰尘污染程度同样也会给这类测量仪器带来因非对称污染而精度失准的问 题.
 

　　二，红外甲烷传感器
 

　　甲烷传感器是一种矿用仪器仪表，必须首先满足井下安全生产的规程，但较其他普通传感器又必须有如下主要特点：具有自动调零功能;标校可靠性更高，性能更稳 定，使用更简单方便;采用高分辨率的单片机，测量的数值均准确可靠;机并具有自动稳零功能;可选择的调试菜单结构，方便调试，操作简单。现有的甲烷传感器 普遍存在着功耗较大、功能单一、精确度不高的缺点，而且采用模拟电路技术，造成系统的抗干扰能力和智能化程度都很低。因此，研制便于携带、多功能、高精度 和抗干扰能力强的高可靠性甲烷检测仪具有很大的应用价值。 新型的甲烷气体传感器必须具有可靠、稳定、安全的测量井下瓦斯功能，这有这样的传感器才能对预防井下安全事故起到了重要作用，也才具有推广应用的价值
 

　　一般采用载体催化元件为检测元件。产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信 号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能 ，红外原理检测范围：0～100%LEL、50%Vol、100%Vol