室内低浓度CO2测量：非分光红外原理与设计优化

非分光红外二氧化碳浓度测量仪的研究着重于利用红外辐射与红外吸收的基本原理，开发一种新型的气体浓度检测设备。该装置的核心理论基础是朗伯比尔定律，结合双通道气体吸收模型，这种模型利用了4.26μm处CO2对红外光的显著吸收特性，同时排除了4μm光波段的干扰，确保测量的准确性。 研究者首先从红外光源和红外探测器的设计入手，构建了驱动电路和信号处理电路，这些电路确保了红外光能有效传输并通过受保护的光路系统到达传感器。红外光源的选择至关重要，因为它直接影响到测量的精度和稳定性。传感器的安置也需考虑到光路的保护，以防止外部因素对测量结果产生影响。 实验中，通过收集和分析实验数据，研究团队针对特定浓度范围内的测量方法进行了优化，特别是在低浓度（0~5000ppm）区间，这是一般CO2浓度检测技术未充分覆盖的领域。传统的测量电路和浓度计算方法可能在此范围内表现不佳，因此他们引入了新的计算方法，可能是通过最小二乘法进行数据拟合，以提高测量的准确性和适应性。 值得注意的是，国内现有的非分光红外原理的CO2浓度测量仪主要集中在3%~30%的体积分数范围（约30000ppm~300000ppm），而对于较低浓度的测量，如5000ppm以下，可能存在技术空白。本文的工作填补了这一空白，为室内低浓度CO2气体的精确测量提供了新的解决方案。 这项研究不仅深入探讨了非分光红外技术在CO2浓度检测中的应用，还涉及到了硬件设计、信号处理以及数据分析等多个关键环节，为推动该领域的技术进步和实际应用做出了贡献。