众所周知,二氧化碳作为主要气体之一,对农业、工业等领域有着重要的影响。随着现代社会的不断进步,二氧化碳的含量也逐渐增加。研究表明,地球的温室效应从工业革命开始就已经形成,现在有愈演愈烈的趋势。

目前人类活动产生的二氧化碳排放已经达到历史峰值。最新数据显示,2011年全球二氧化碳排放量是1850年的163倍。
1850年,英国是世界上最大的二氧化碳排放国,其排放量几乎是第二大排放国美国的6倍。此外,五大排放国还包括法国、德国和比利时。2011年,中国成为世界上最大的排放国,其次是美国、印度、俄罗斯和日本。
为了解决二氧化碳造成的环境污染,有必要开发一个二氧化碳传感器。二氧化碳传感器主要检测大气环境中的二氧化碳成分。
发达国家对吸收式气体传感器技术的研究起步较早:日本东北大学的H. Inaba和K. Chan最早利用光谱吸收式光纤传感器技术测量气体浓度,在光纤传输窗口范围内对气体传感做了一些基础研究。
1979年,他们提出用长距离光纤进行空气污染检测。1983年,他们用LED作为宽带光源,配以窄带干涉滤光片,探测到甲烷在1331附近的光谱。2 nm。在该系统中,气室的长度为0。5 m,传输光纤为10km长的多模光纤,接收器件为用冰和甲醇冷却的锗探测器。该系统的最低检测灵敏度为25% LEL(气体爆炸下限)随后,1985年H. Inaba、K. Chan和H. ITO使用InGaAs LED作为光源,将甲烷的谐波吸收峰对准在1665.4 nm,系统的最低检测灵敏度提高了一倍。
二氧化碳传感器的发展历史
我国对红外吸收式二氧化碳气体传感器的研究起步较晚。目前国内生产和使用的传感器主要有固体电解质型、钛酸钡复合氧化物电容型、电导率变化型背膜型等。这些传感器有很多缺点:气体选择性差,容易虚警,系统校准频繁,使用寿命短。直到2005年,我国NDIR气体传感器技术的研究取得了新的进展,但其关键部件仍需进口。无论是用新技术改造传统产业,还是替代进口,红外气体检测技术在国内都具有明显的优势。应用范围广,经济效益和社会效益明显。