非色散红外（NDIR）技术，通过检测气体对特定红外波段的吸收特性来确定其浓度。原理核心步骤如下：

红外光源：
传感器内置红外光源（如LED或微型电热丝），发射广谱红外光，覆盖目标气体的特征吸收波段。

2. 气体吸收：
   不同气体分子对特定波长的红外光有选择性吸收（如CO₂吸收4.26 μm，CH₄吸收3.3 μm）。气体浓度越高，吸收的红外光越多。

4. 光路设计：
   红外光穿过气室（含被测气体）后到达探测器。气室设计影响光程长度，长光程可提升低浓度检测灵敏度。

6. 信号检测：
   探测器（如热电堆或光电二极管）测量透射光的强度，并与参考通道（无气体吸收的波长）对比，通过朗伯-比尔定律计算气体浓度：

7. � = � 0 � − � � � I = I 0 e −αCL

   � 0 I 0 为初始光强， � I 为透射光强， � α 为吸收系数， � C 为浓度， � L 为光程。

环境干扰（温湿度）

问题：温湿度变化影响光源稳定性与探测器灵敏度。

解决方案：

1. 光学污染（灰尘、油雾）

问题：污染物附着在光学窗口，导致信号衰减。

• 解决方案：

2. 交叉敏感（多气体干扰）

问题：不同气体的吸收波段重叠（如CO₂与H₂O）。

• 解决方案：

3. 长期稳定性与漂移

问题：光源老化或探测器灵敏度下降导致基线漂移。

• 解决方案：

4. 低浓度检测灵敏度

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微型化：MEMS工艺集成光源、气室和探测器（如芯片级NDIR传感器）。

• 多气体同步检测：宽谱光源+阵列式探测器，结合光谱分析算法。

• AI驱动：自适应校准、故障诊断及数据融合（如结合电化学传感器）。

• 低功耗设计：脉冲式光源供电，适用于物联网（IoT）设备。