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CO2浓度传感器选型表【需在查询中完善……】型号EHT-R4 MG811 T6613红外二氧化碳传感器TGS4160GRG5H型红外二氧化碳传感器MH-Z14原理（非色散红外（NDIR）原理）（电化学原理）（非色散红外（NDIR）原理）（非色散红外（NDIR）原理）（非色散红外（NDIR）原理）（非色散红外（NDIR）原理）规格传感器尺寸：40mmX25mmX35mm 传感器尺寸：57.15mm*34.67mm*15.24mm产品尺寸：最大外径Φ２４ｍｍ，高２４ｍｍ，引脚长５．８ｍｍ。
1280MM×160MM×68MM专门用以监测煤矿井下二氧化碳气体的本质安全型检测仪表仪器57.5*34.7*16mm(L*W*H)供电24VDC 6V 5V 5±0.2v DC (9～25)V. 4.5-5.5VDC准确度± 30 ppm±5% 可由AD决定40PPM+2%读数@1250PPM ±0.30% CO2 ± 50 ppm±5%的读数值量程: 0~2000 ppm 0~100000ppm 0-2000ppm 0~5000ppm 0~5000ppm 0~2000ppm或0~5000ppm工作的温湿度范围0~50℃，0~95%RH(无凝结)60℃以上0~50℃0~95%RH非凝露0~50℃0~95%RH非凝露0~50℃0~95%RH非凝露0~50℃0~95%RH非凝露长期稳定性湿度<1%RH/年稳定稳定稳定稳定稳定响应时间<30S 达到变化的 90% 探头预热时间为2-5分钟小于2分钟2小时小于20秒小于一分半钟输出信号网络485输出模拟电压信号0-2V 数字信号：UART@19200波特数字方式输出模拟信号：0.8~4V 模拟信号：0-3V相当于0-3000PPM200HZ~1000HZ/5~15HZ4~20MA/1~5MA/RS485总线0.4~2V模拟信号UART PWM功耗正常＜50ma功耗1200mw 未说明 1.25W 直流18V小于150MA 2.7W0.425W左右价格1000元单个探头165左右模块的 260元左右未说明，正在询价中。
1．目的规范便携式红外线二氧化碳分析仪操作程序，确保正确使用仪器，以保证检测工作顺利进行和设备的安全。
2．适用范围适用于GXH-3010H型便携式红外线二氧化碳分析仪的使用操作。
3．职责3.1 仪器操作人员应按本规程操作仪器，并对仪器进行日常维护、保养，及时做好使用记录。
3.2 仪器保管人员负责检查仪器是否正常，并对其进行定期维护和保养。
3.3 科室负责人负责对仪器进行综合管理。
4．操作程序4.1 安全操作注意事项和特别提示4.1.1 该仪器必须有专人保管，专人使用，使用人员必须经过专门培训，取得上岗操作证。
4.1.2 被检测的环境适合本仪器。
4.2 开机前的准备4.2.1开机检查电源电压，不足时需要先行充电。
4.2.2 零点的调试。
使读数显示为0.000。
4.3 操作步骤4.3.1 启动：按下“开”键，仪器启动并开始预热。
当表头显示值由“30”逐渐变为“00”时，仪器发出三声“滴滴滴”蜂鸣，表示已进入待机状态。
按“电压”键检查仪器电量。
当显示电压值小于5.8V时，需要给仪器充电后才能正常使用。
4.3.2 校零点：按下拉杆阀，再按下“泵”键。
约15 s后仪器表头显示值稳定。
若显示值不是“0”，需用小改锥旋动“零点”电位器，将显示值调为“0”。
但若零点在0～0.003之间可不必调整。
4.3.3 测量：打开“泵”键开关，将拉杆阀拉出，待显示屏数值稳定后直接读出二氧化碳浓度值并记录。
测量完成后将拉杆阀按下，即完成一次测量。
4.3.4 测量完毕，关闭“泵”键，按“关”键关机。
填写仪器使用登记。
4.4 维护及保养4.4.1 仪器运输时要防雨、防强烈撞击。
4.4.2 应保存在干燥及湿度小于90%的室内，空气中应无腐蚀性气体。
4.4.3 禁止边充电边使用仪器。
5．支持性文件5.1 GBT 18204.2-2014《公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物》5.2 GXH-3010H型便携式红外线分析仪使用说明书。
GXH-3010E型便携式红外线气体分析器操作维护规程一、概述GXH—3010E 型便携式红外线气体分析器是基于N DIR（Non-Dispersive Infra-Red）原理，即不分光红外线（也有文献翻译为非色散红外线）原理而设计制作的红外线气体分析器，其工作原理是被测气体对红外线的选择性吸收，是为环境监测、环境保护、农业与林业科研、人防系统、卫生监督及疾控中心研制的小型测量仪器。
仪器能快速、准确地对室内环境中的二氧化碳浓度进行检测。
因为仪器能用内置电池供电，所以还能实现对室外环境及野外作业场所的CO2进行检测。
仪器为线性化输出，直读浓度、液晶显示、保证三位有效数字。
仪器可使用交流与直流两种供电方式，并设有充电线路及充电保护，使用非常灵活方便。
仪器的光学部件结构先进、合理，可以可靠的长期运行。
仪器的关键器件采用进口或国产军品。
因此，整个仪器具有体积小、耗电省，可靠性高的特点。
本仪器的使用环境温度在（5~40）℃，相对湿度≤ 90% 。
周围环境没有腐蚀性气体及强烈的机械震动和电磁干扰。
本仪器对于不同的应用领域，可根椐用户的要求对测量成分、测量范围及有关指标做相应的调整，但都符合中华人民共和国国家计量检定规程JJG635-2011《一氧化碳、二氧化碳红外气体分析器》的要求，符合企标Q/HDHYU0002-2013《GXH—3010、GXH—3011 系列便携式红外线气体分析器》。
二、主要技术参数1.基本参数a) 测量范围：CO2：□0~0.500% 0~1.000%b)供电：DC：8.4V/2Ac)消耗功率：≤6Wd)仪器重量：≤2.7kge) 外型尺寸（mm）：210×172×852.仪器技术指标：a)线性误差：±2% FSb)重复性：<1%c)稳定性：零点漂移：±2% FS/h量程漂移：±2% FS/3hd)响应时间：T0~T90≤e)预热时间：10min3.仪器额定工作条件（室内）a) 环境温度：（5~40）℃b)相对湿度：≤90%c)大气压力：（70～106）kPad)电源电压：（220±22）V A C （外接电源供电时）电源频率：（50±1）Hz；e)工作位置：水平位置；4.测量气体进入仪器的被分析气体应符合下列条件：a) 含水量：相对湿度≤90％；b) 含尘量：＜0.1g/m3;c) 腐蚀性气体：（SO2、H2S、NH3……）＜0.005％；d) 温度：（5～40）℃；e) 流量：（0.5～1.5）L/min；三、仪器结构与工作原理1、仪器结构仪器的系统方框图如图一所示：图一仪器系统方框图1 2 3 41 显示器2 检查/测量转换开关3 进气口4 切换阀5 电源开关6 泵开关7 终点电位器8零点电位器图二 仪器示意图当仪器工作时，直流电机带动调制盘上的两种滤光片旋转，将红外线光源发出的能量调制成两种不同时间顺序的能量，一种是 3.9μ m 的参比能量， 一种是 4.26μ m 的分析能量。
第27卷 第1期桂林电子科技大学学报Vo l.27,N o.1 2007年2月Journal of G uilin University of Electronic Technology Feb.2007 便携式非分光红外吸收型二氧化碳传感器甘宏1,潘丹1,张洪春2(1.广州大学城建学院,广东广州 510925; 2.广州大学纺织服装学院,广东广州 510925)摘 要:随着传感器和计算机技术的不断进步和完善,便携式仪器开始发展起来。
根据国内目前红外二氧化碳气体传感器技术尚未成熟,研究了一种具有广泛开发的应用前景,并以其测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强、成本低等特点的红外吸收型便携式CO2气体传感器,迎合了气体传感器的发展方向。
透过分析仪的红外检测技术原理和系统方案,给出其软硬件的实现。
基于单片机A T89C52设计的红外二氧化碳浓度检测兼具报警功能的掌上型便携式传感器,实现了二氧化碳浓度检测的高精度、高稳定性和便携式智能化,也可以作为分布式传感系统和传感器网络化的传感器,用于实时、远程监控。
关键词:便携式;非分光红外技术;Beer-L amber t定律;二氧化碳中图分类号:T N919.82 文献标识码:A 文章编号:1673-808X(2007)01-0019-04Single chip microcomputer-based carbon dioxidesensing system with infrared absorptionGA N H ong1,PA N D an1,ZH A N G H ong-chun2(1.City Co llege,Guang zho u Uni v ersit y,Guangzhou510925,China;2.Co l leg e o f t ext i le indust ry,Guangzhou University,Guang zho u510925,Chi na)Abstract:T he advancement of t he sensing t echnolo gy and computer techno lo gy in r ecent year s ha s br oug ht up thedevelopment o f por tal dev ices.Ho wev er,t he development o f infrar ed sensing t echno lo gy in China applied to dealw ith carbon diox ide has yet to mat ur e.T his pa per is a study o f a carbo n diox ide sensing dev ice char acter istic ofinfr ared absor ptio n,wide sensing scope,hig h sensitivit y,quick r espo nse,fine selectiv ity,g oo d perfo rmance of anti-inter fer ence and low cost,w hich repr esents the development tr end of air sensing device and thus possesses thepotential of go od future application.T he infr ar ed testing techno log y as w ell as the system designing plan for ther ealizat ion o f the sy stem's har dwar e and soft war e ar e discussed.T he desig ning of an air senso r based o n A T89C52w hich has the function o f sensing the densit y o f carbo n dio x ide and g iv ing alar m is intr oduced.T he design indiscussio n has achiev ed hig h accur acy,high stability and auto matics in detecting the density of car bo n dio x ide.T hesensing system in discussion thus can be applied to a distr ibut ed sensing sy st em o r a net wo rked sensing system andused fo r r eal time and remo te monit or ing.Key words:single chip micro computer;N DIR;L ambert-Beer L aw;car bon diox ide senso r 二氧化碳(CO2)是大气重要组成成分之一,与人们的生产生活密不可分,但其含量过高不但会危害人类的健康,还会产生温室效应等多种不良影响;同时,它在动植物的生长环境中也扮演着极其重要的角色。
目前国内生产和使用的CO2气体传感器主要是固体电解质式、钛酸钡复合氧化物电容式、电导变化型厚膜式等,这些传感器存在许多不足之处:对气体的选择性差、易出现误报,系统需要频繁校准,使用寿命也较短。
而国内红外二氧化碳气体传感器技术尚不成熟,据《传感器世界》报道,我国非分光红外(NDIR)气体传感器技术研究在2005年才取得新进展,但是据调查发现其关键元件仍然需要进口[1]。
现行红外二收稿日期:2006-11-28作者简介:甘宏(1976-),男,江西九江人,讲师,硕士研究生,主要研究方向为单片机、系统分析与设计.氧化碳分析仪多半存在着不仅价格昂贵,而且体积大、质量大等缺点。
随着科学技术的不断发展和人民生活水平的日益提高以及人们对环境保护的日益重视,在空调、农业、医疗、汽车及环保等方面,对CO 2气体的浓度进行定量监测与控制成为日益增长的需求,开发出灵敏度高、选择性和稳定性好、小型化、便携式的CO 2气体传感器就成为一项迫切的任务。
本文提出的红外吸收型便携式CO 2气体传感器以其测量范围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强、成本低等特点,迎合了气体传感器的发展方向,具有广泛开发的应用前景。
1 非分光红外吸收型气体传感器工作原理任何物质都有其特征明线光谱,相应的也会有吸收光谱,二氧化碳气体分子亦然。
二氧化碳在红外区有三个比较明显的吸收谱线,一个吸收中心波长位于近红外1.573 m 处(适用于光纤二氧化碳传感器)、一个位于中红外4.26 m 处,还有一个就是在选择中心波长4.26 m 处的吸收谱线作为检测依据,因为此波段的吸收最为强烈,衰减最剧烈。
根据气体选择性吸收理论可知,当光源的发射波长与气体的吸收波长相吻合时,就会发生共振吸收,其吸收强度与该气体的浓度有关,通过测量光的吸收强度就可测量气体的浓度。
具体是,当一束光强为I 0的输入平行光通过待测气体时,如果光源光谱覆盖一个或多个气体的吸收谱线,则光通过气体时发生衰减。
根据Beer -Lambert 定律,出射光强I 与入射光强I 0和气体的浓度之间的关系为I =I 0exp(- CL ),(1)式中 ——气体吸收系数;L ——吸收路径的长度;C ——气体的浓度。
对式(1)进行变换得到C =ln(I 0/I )/( L ).(2) 从式(2)可知,如果L 、 已知,那么,通过检测I 和I 0就可以得到气体的浓度C .这就是利用光谱吸收检测气体浓度的原理。
事实上,上述理论没有考虑到光路干扰系数,这是一个随机变量,而非分光技术的采用则可有效地消除光路干扰这一因素。
非分光红外技术的本质是:单气室双波长测量,一个通道作为参考通道,其对应的波长被选定在与待测气体的吸收谱线邻近的窄带内;另一个作为测量通道,其对应的波长选定以该气体的吸收谱线中心波长一个窄带波段,通道的实现借助了两片不同带通的虑光片。
其原理框图如图1所示。
图1 非分光红外测量光路系统原理图2 系统设计方案及其软硬件实现2.1 核心技术及低功耗系统方案电调制非分光红外(NDIR)技术是当前应用的前沿技术,也是系统的核心技术所在。
采用非分光红外测量技术,在实际操作中可以采用单光束双波长实现,即通过选用两种窄带滤光片,它们的中心波长相近但一个允许待测气体对应的吸收波长通过,而另一片则完全阻止其通过[2],如图1所示,以此实现调制和提取浓度信号。
同时,为了系统的稳定和测量的精度以及真正实现手持型便携式,我们采用了电调制、低功耗设计方案,利用脉冲控制光源。
而且在实现低功耗的同时也增强了光源的辐射特性和延长了光源的寿命。
电调制的实现,有效地消除了机械调制所带来的种种缺点:有可动部件,需要专门的马达驱动,调制盘容易损坏,体积大不易于集成化等等。
为了实现设计目标,我们选用专用的手持型电源芯片和微功耗光源,再利用微控制器,整个系统由+5V 单电源供电即可,很好地实现了手持型便携式。
国外NDIR 仪器占有率在70%左右,国内NDIR 气体分析仪的主要厂家大都采用国际上20世纪80年代初的红外气体分析方法,如采用镍锘丝作为红外光源、电机机械调制红外光、采用薄膜电容微音器或InSb 等作为传感器等[3]。
因此,在国内非分光红外(NDIR)二氧化碳检测技术研究可以说才刚刚起步。
发光光源以及滤光片镀膜工艺是必须攻克的难关,本文不作详细介绍,而将重点放在如何选择和应用上。
非分光红外二氧化碳气体传感器系统的设计构成主要包括:光源及探测接收模块(传感头)、信号放大模块、低通滤波模块、A /D 转换以及由微控制器控20 桂林电子科技大学学报 2007年2月制的人机控制和信号显示输出等模块[4]。
其具体的系统结构如图2所示。
选择恰当的光源和滤光片以及相应的探测器是非常关键的一步。
从传感器出来的信号是极其微弱的,必须对其进行放大和滤波,在获得较强的信号的同时保证尽可能地消除噪声,达到较高的信噪比,为后续的信号处理提供真实有效的数据。
微控制器负责信号的运算和浓度的换算、自动标定、实时的显示跟踪以及实现与计算机的数据通信等等。
图2 二氧化碳气体测量系统原理图2.1.1 光源及其调制技术设计中选用了PerkinElmer ?红外光源IRL 715,可以实现低频电调制。
