非色散红外二氧化碳传感器的设计与实现

作     者：于可 刘灿 张磊 谭秋林 YU Ke;LIU Can;ZHANG Lei;TAN Qiulin

作者机构：中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试国家重点实验室太原030051 

出 版 物：《自动化与仪器仪表》 (Automation & Instrumentation)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：213-217页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然基金青年项目(52105594) 山西省留学人员科技活动择优资助项目(20210011) 山西省应用基础研究计划青年项目(20210302124274)资助 

主　　题：非色散红外技术 CO_(2)传感器 气室 气体检测 

摘      要：针对目前市面上CO_(2)传感器量程小、体积大等问题,以红外光谱吸收原理为基础,设计了一种基于非色散红外技术的CO_(2)气体传感器。在朗伯-比尔定律基础上引入气体非吸收峰对浓度检测的影响,并据此建立了相应的浓度计算方程。在气室方面,提出了一种反射型结构,并通过仿真验证了该结构的可行性。在软硬件方面,以单片机作为控制核心,并在其内部实现了温度补偿及浓度拟合功能。为测试性能,使用温度试验箱搭建测试平台。结果表明,在不同温度下,该传感器能够准确测量0-5%范围内的CO_(2),且满量程精度为2.8%,满足工业生产等领域对CO_(2)实时检测的要求。