紅外氣體傳感器是一種能夠檢測(cè)和測(cè)量環(huán)境中氣體濃度的裝置。其工作原理基于紅外輻射的特性。紅外輻射是一種由物體發(fā)出的電磁波，在可見(jiàn)光和微波之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。這種輻射在不同氣體中的傳播速度和能量吸收率各異，使用紅外氣體傳感器可以利用這些特性來(lái)識(shí)別和測(cè)量特定氣體的濃度。當(dāng)待測(cè)氣體存在時(shí)，它會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外輻射，這導(dǎo)致紅外光源的透過(guò)率下降。
分子中的電子總是處在某一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，每一種狀態(tài)都具有一定的能量，屬于一定的能級(jí)。 電子由于受到光、熱、電的激發(fā)，從一個(gè)能級(jí)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能級(jí)，稱為躍遷。當(dāng)這些電子吸收了外來(lái)輻射的能量，就從一個(gè)能量較低的能級(jí)躍遷到另一個(gè)能量較高的能級(jí)。由于分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)所牽涉到的能級(jí)變化比較復(fù)雜，分子吸收光譜也就比較復(fù)雜。在分子內(nèi)部除了電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之外，還有核間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即核的振動(dòng)和分子繞重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。而振動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)能，按量子力學(xué)計(jì)算是不連續(xù)的，即具有量子化的性質(zhì)。所以，一個(gè)分子吸收了外來(lái)輻射之后，它的能量變化△E為其振動(dòng)能變化△Ev、轉(zhuǎn)動(dòng)能變化△Er以及電子運(yùn)動(dòng)能量變化△Ee的總和。
紅外氣體傳感器將光源發(fā)出的紅外光與透過(guò)率下降后的紅外光進(jìn)行比較，通過(guò)測(cè)量透過(guò)率的變化來(lái)確定氣體濃度。紅外氣體傳感器具有快速響應(yīng)、高靈敏度和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)和**檢測(cè)等領(lǐng)域。