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NDIR CO2 Sensor非色散红外二氧化碳传感器

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介绍和选择
NDIR CO2传感器的当前用途通常基于非分散红外技术,该技术通常用于通风系统,室内空气质量(IAQ),温室气体和相关领域的监测。 NDIR CO2可以精确测量CO2浓度,同时确保HVAC系统控制通风率并降低能耗。 该传感器的优点包括其高精度,高稳定性,长寿命,高选择性和宽检测范围。 NDIR CO2传感器是用于监测任何应用中CO2水平的最佳传感器。
 
根据2016年建筑和设备效率法规,预计二氧化碳传感器在600和1,000 ppm水平下的准确度约为75 ppm,并且需要不经常校准,最好每5年或更长时间。

NDIR CO2传感器的类型
具有不对称分子结构的气体颗粒表现出强烈的红外光吸收。 氮氧化物(NO),二氧化碳(CO2),一氧化碳(CO)和甲烷(CH4)。 值得注意的是,NDIR传感器不能测量氧气(O2),氢气(H2)和氮气(N2)等气体,因为这些气体具有对称的分子结构。
 
NDIR CO2传感器有三种类型:单光束单波长传感器,双光束双波长传感器和单光束双波长传感器。 NDIR CO2传感器的关键部件包括红外线源,气室和红外探测器。 当光束通过气体样品时,光波的强度将显着减弱。
 
因此,强度衰减与空气样本中测量的气体浓度直接相关。

单光束NDIR CO2传感器
单光束单波长传感器与一个窄带滤光镜头集成在一起。 漂移问题,可以显着影响气体传感器的读数。
 
为了解决这个问题,单光束NDIR CO2传感器能够通过自动背景校准功能进行校准。 在几天的过程中400mg的零点(400ppm)允许自动校准。

A.红外线源
B.样品室
C.光学带通滤波器
D.信号通道检测器
 
因此,建议将单束CO2传感器用于监测室内空气质量,通风系统和具有净化功能的空调。

双光束NDIR CO2传感器
双光束NDIR CO2传感器通常用作单光束波长传感器的参考。 双光束传感器配备有用于检测的光束和用于参考的第二光束。 双光束传感器的优点包括良好的稳定性,抗干扰性和更高的精度。 双光束传感器通常用于通风较少的区域,包括室外通风系统,农业和农业物联网以及汽车工业。

A.红外线源
B.样品室
C.光学带通滤波器
D.参考过滤器
E.双通道检测器
 
苏州普隆恩电子科技有限公司提供单光束和双光束NDIR CO2传感器,用于监测室内空气质量。

测量范围
测量范围为0-2000ppm,0-5000ppm和0-10000ppm。 由于大多数新鲜空气CO 2水平在350-400ppm的范围内,因此通常需要在0-2000ppm范围内的CO 2水平。 此外,ASHRAE标准62建议室内CO2不超过1000 ppm。
 
CO2传感器的分辨率考虑可以相对于腔室的有效长度吸收。 在限制空间中,吸收长度越大,表示更高的分辨率。 因此,优秀的NDIR CO2传感器应能够确保有效的长度吸收。 分辨率级别表示传感器读数与真实值的接近程度,或测量值的百分比或百分比,或两者的组合。

准确性
CO2传感器精度的变化可能是温度,气压,下降,振动等变化的结果。精度变化的级联效应可以从气室内的变形开始。 传感器的内部温度。 如果改变气室结构,红外探测器接收的光强度将改变并导致测量误差。 因此,传感器的电气部件可能由于温度变化而产生变形。

因此,温度和压力校准在CO2传感器的准确性中起着重要作用。 这些传感器中的一些可以通过优化传感器的尺寸和结构,选择良好的壳材料并采用温度补偿来提高其CO2传感器的精度。 它想降低传感器的精度。 因此,更高精度的传感器通常更昂贵。


稳定性
影响CO2传感器稳定性的几个因素包括光源,涂膜技术,尺寸结构和环境条件。 例如,灯丝的光源可以连续使用,并且这种老化过程通常会导致发光效率的衰减。 另外,反射系数会影响CO2传感器的稳定性。
 
如果能够确保长期稳定性,CO2传感器的使用寿命可长达10年。
 
NDIR CO2传感器能够获取参考通道值和测量值,可提供更好的长期稳定性。 已经表明双光束传感器有效地减少了灯丝老化的影响,并且反射系数降低。

信号输出
NDIR CO2传感器配有模拟信号输出和数字信号输出。 TTL电平UART_TTL,用于与MODBUS通信协议通信。模拟输出具有4-20mA电流和0-5 VDC输出。
 
模拟信号输出因其易于集成到众多系统中而广泛用于工业环境中。模拟信号的一个缺点是可能出现从数字到模拟转换的错误。样本采集可能导致模拟信号中的第二个错误。因此,这种类型的信号在读数上不需要高精度。
 
数字信号输出的价值归功于其可靠和直观的功能。但是,重要的是数字信号输出对其计算机资源和研发能力有一定的要求。数字信号输出通常需要制造商的技术支持。

响应时间
CO2传感器的频率范围由频率响应特性决定。 选择气体传感器时,最好选择延迟时间较短的传感器,这是因为在大多数传感器中产生响应所需的时间。

灵敏度
根据传感器线性度的范围,通常建议使用灵敏度更高的传感器。
 
当传感器的灵敏度较高时,响应测量的信号输出值较大,这对于信号处理是有利的。 因此,更高灵敏度的传感器通常还需要传感器的更高SNR(信噪比)。

结论
 
总之,在选择CO2传感器时,应考虑灵敏度高、精度高、检测范围广的紧凑型气体传感器。



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