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TPS2534熱電堆、熱釋電紅外氣體探測(cè)器

一、熱電堆紅外氣體分析測(cè)量傳感器方案：
        熱電堆紅外氣體傳感器是一種zui可靠以及zui精確的氣體傳感器技術(shù)。以CO2氣體為例，很典型的是用一個(gè)脈沖紅外光源(例如IRL715)，它發(fā)出紅外線穿過(guò)一個(gè)專門傳感器室時(shí)，CO2氣體將吸收4.26μm特定波長(zhǎng)的紅外光，通過(guò)使用專門的探測(cè)器(例如熱電堆探測(cè)器TPS2534G2/G20、熱釋電探測(cè)器LHi814G2/G20)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，其它的紅外吸收氣體的干擾被zui小化。氣體分子擴(kuò)散進(jìn)傳感氣室.紅外光直接穿過(guò)氣室，照在探測(cè)器上.探測(cè)器上有一個(gè)濾光片，只有CO2分子能夠吸收的4.26μm波長(zhǎng)的光能通過(guò)，其它的氣體分子不吸收這種波長(zhǎng)的光，只有CO2分子能影響到達(dá)探測(cè)器的光強(qiáng)度。到達(dá)探測(cè)器的4.26μm光的強(qiáng)度與傳感氣室的CO2濃度有反向的。高濃度的CO2分子比低濃度的要吸收更多的紅外光.當(dāng)傳感氣室的CO2濃度為零時(shí)，探測(cè)器將"看到"所有強(qiáng)度的光。當(dāng)CO2濃度增加時(shí)，到達(dá)探測(cè)器的光強(qiáng)度顯著的降低。紅外光強(qiáng)和CO2濃度之間的精確的是確定的，它可以用純氮?dú)?0ppmCO2)以及已知CO2濃度(1000or5000ppm)的校準(zhǔn)儀表來(lái)確定。探測(cè)器的光強(qiáng)可以用比耳原理來(lái)描述：
I=I0ekp
I表示照射到探測(cè)器的光強(qiáng)度的測(cè)量信號(hào)
I0表示0ppmCO2濃度時(shí)的測(cè)量信號(hào)
K表示一個(gè)系統(tǒng)常數(shù)
P表示CO2的濃度
         因?yàn)镹DIRCO2傳感器通常使用的紅外光探測(cè)器對(duì)光強(qiáng)的變化是敏感的，而對(duì)光的強(qiáng)度不敏感，所以通常要使用一個(gè)調(diào)制紅外光源。紅外光源通過(guò)微處理器來(lái)脈動(dòng)式開和關(guān)，燈絲能被加熱和降溫在毫秒級(jí)。假設(shè)你近距離的觀測(cè)CO2傳感氣室，你可以看到光開和關(guān)時(shí)的閃爍.脈沖紅外源通常采取一個(gè)干涉濾波窗口，典型用來(lái)濾掉要求波長(zhǎng)之外的發(fā)光。同時(shí)，脈沖紅外源減少帶外發(fā)射(尤其短波，可見光)以致在整個(gè)測(cè)量過(guò)程，燈絲保持暗，而且根本不產(chǎn)生可見光。在氣體傳感器中，它減少探測(cè)器，放大器和其它元件的寄生熱，*提高系統(tǒng)的SNR和穩(wěn)定性.通過(guò)提供適當(dāng)?shù)奈諑挼母甙l(fā)射率和帶寬之外的低發(fā)射率,將zui大化有用帶寬的比率，因此使靈敏度zui大化了。這個(gè)zui大化對(duì)CO2氣體是特別重要的，當(dāng)它只有一個(gè)很微弱的紅外吸收信號(hào)時(shí)，必須保證在非常低濃度時(shí)被測(cè)量到。
         NDIR同時(shí)形成了一個(gè)通用的氣體傳感器技術(shù)平臺(tái)，得到了廣泛的應(yīng)用,例如CO2、CO、HC、NO以及火災(zāi)探測(cè)。一個(gè)CO2探測(cè)器是火災(zāi)指示器，它能提供早期火災(zāi)報(bào)警。NDIR氣體傳感器具有價(jià)格和尺寸，高穩(wěn)定性，可靠性和高線性，*的使用壽命，容易維護(hù)，精確的測(cè)量和極快的響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間等多方面的優(yōu)勢(shì)。