紅外氣體傳感器是一種能夠檢測和測量環(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，在可見光和微波之間的波長范圍內(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識別和測量特定氣體的濃度。當(dāng)待測氣體存在時(shí)，它會吸收特定波長的紅外輻射，這導(dǎo)致紅外光源的透過率下降。
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。 電子由于受到光、熱、電的激發(fā)，從一個(gè)能級轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能級，稱為躍遷。當(dāng)這些電子吸收了外來輻射的能量，就從一個(gè)能量較低的能級躍遷到另一個(gè)能量較高的能級。由于分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)所牽涉到的能級變化比較復(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)出的紅外光與透過率下降后的紅外光進(jìn)行比較，通過測量透過率的變化來確定氣體濃度。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)測和**檢測等領(lǐng)域。