技术科普-为什么说NDIR气体传感器性能优于电化学

如果您正在将电化学传感器用于气体检测需求，那么或许应该考虑一种更优的替代方案：非色散红外（NDIR）气体传感器。虽然电化学传感器是常见的选择，但NDIR技术具有无可比拟的耐用性、准确性和成本效益。

NDIR（非色散红外)传感器是使用红外光源向装有气体的腔室发射宽谱红外光，气体分子吸收特定波长后，光强变化被探测器识别并转化为电信号。其核心原理基于朗伯-比尔定律，通过测量光强衰减计算气体浓度。这种方法的交叉敏感度较低，因为该传感器被其他气体所干扰较小。

√ 更长的寿命

NDIR气体传感器的使用寿命非常长，因为它们不涉及直接的电化学反应。一般来说NDIR 传感器可以运行长达10年以上。相比之下，电化学传感器通常每6至12个月就需要校准一次，并且每2至3年就需要更换一次。维护工作减少意味着停机时间缩短以及

运营成本降低。

√ 更快的故障反馈

当NDIR气体传感器出现异常时，故障状况会立刻显现出来。相比之下，一个损坏的电化学传感器在长期使用中可能会报告出一些不准确但看似合理的数据。这在安全关键系统中会造成极大的安全隐患。

√ 更好的选择性

NDIR气体传感器是针对特定气体设计的。与电化学传感器不同，后者可能对多种气体产生反应——从而导致误报或读数不准确——而NDIR传感器则经过精确调校，针对特定气体的吸收波长进行检测。这意味着其准确性更高，误报也更少。

√ 更高的可靠性

由于电池内部的化学反应，电化学传感器会随着时间的推移而性能下降。而NDIR气体传感器则利用红外光来检测气体。用户可以获得长达10年以上的稳定、可靠的读数。Micro-Hybrid 独有的HermeSEAL封装工艺：将滤光片金属化，再将滤光片与金属外壳焊接密封。可使得红外光源、探测器在常规红外元件不适用的恶劣环境中使用。

√ 更快的响应

NDIR气体传感器通常反应速度更快，因为它们依靠的是气体分子的物理特性，而不需要化学反应或热循环过程。而电化学传感器则在电极表面发生化学反应，因此可能反应速度较慢，尤其是在气体浓度较低的情况下。

√ 更高的精度

与电化学传感器相比，NDIR气体传感器随着时间的推移出现的漂移要小得多。它们在较长时间内仍能保持较高的精度。然而，有一个很重要的点需要指出，NDIR 传感器无法检测氧气(O2)、氢气（H2)或氮气(N2）等单组分气体。

√ 更低的使用成本

虽然电化学传感器初始购买成本较低，但其在整个产品使用周期内的成本会更高。负责大量电化学传感器维护工作的管理人员可能会经常面临各种问题：每6至12个月进行一次校准、不可预测的故障以及持续的更换成本。而改用基于非分散红外（NDIR)技术的二氧化碳传感器则可以每年节省许多的维护成本。

NDIR技术的理想应用领域

环境监测

·测量诸如二氧化碳（CO2)、甲烷（CH4)和一氧化二氮（N2O）等温室气体的浓度，以评估空气质量。

医疗应用

·测量患者呼吸机或婴儿保温箱内CO2的浓度，以及监测向患者输送的N2O的浓度。

·监测麻醉过程中使用的氟烷气体的浓度。

工业安全

·监测诸如甲烷、丁烷和丙烷等易燃气体的浓度。

·检测泄漏的制冷剂气体，例如硫化氢（HS)。

供暖、通风与空调

·根据CO2浓度来调整通风量。

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其他应用场景

NDIR传感器还特别适用于以下领域：

·农业中的温室气体监测

·血液酒精含量检测

·储存和加工过程中的二氧化碳监测

·开发过程中的气体分析