當(dāng)紅外線波長與被測氣體吸收譜線相吻合時，紅外能量被吸收。紅外光線穿過被測氣體后的光強(qiáng)衰減滿足朗伯·比爾（ Lambert-Beer）定律。氣體濃度越大，對光的衰減也越大。因此，可通過測量氣體對紅外光線的衰減來測量氣體濃度。為了保證數(shù)呈線性關(guān)系，當(dāng)待測組分濃度大時，分析器的測量氣室較短，最短的為0.3mm；當(dāng)濃度低時，測量氣室較長，最長的大于200mm。經(jīng)吸收后剩余的光能用紅外檢測器檢測。

       利用這些窗口濾波紅外探測器，不用進(jìn)行分光，從而可以直接測量對應(yīng)濾波片波段也即相應(yīng)氣體吸收波段的紅外光強(qiáng)度，這樣的氣體傳感器稱為非分光紅外（NDIR）氣體傳感器。

三、非分光紅外傳感器核心技術(shù)
       NDIR紅外氣體分析儀作為一種快速、準(zhǔn)確的氣體分析技術(shù)，特別連續(xù)污染物監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)以及機(jī)動車尾氣檢測應(yīng)用中十分普遍。可以實現(xiàn)SO2、NO、CO2、CO、CH4、N2O等氣體的實時測量。

       國內(nèi)NDIR氣體分析儀的主要廠家大都采用國際上八十年代初的紅外氣體分析方法，如采用鎳锘絲作為紅外光源、采用電機(jī)機(jī)械調(diào)制紅外光、采用薄膜電容微音器或InSb等作為傳感器等。由于采用電機(jī)機(jī)械調(diào)制，儀器功耗大，且穩(wěn)定性差，儀器造價也很高。同時采用薄膜電容微音器作為傳感使得儀器對震動十分敏感，因此不適合便攜測量。

       紅外光通過待測氣體時,這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關(guān)系服從朗伯--比爾(Lambert-Beer)吸收定律。設(shè)入射光是平行光,其強(qiáng)度為I0,出射光的強(qiáng)度為I,氣體介質(zhì)的厚度為L。當(dāng)由氣體介質(zhì)中的分子數(shù)dN的吸收所造成的光強(qiáng)減弱為dI時,根據(jù)朗伯--比爾吸收定律: dI/I=-KdN，式中K為比例常數(shù)。經(jīng)積分得:lnI=-KN+α(1)，式中:N為吸收氣體介質(zhì)的分子總數(shù);α為積分常數(shù)。顯然有N∝cl,c為氣體濃度。則式(1)可寫成: 　　I=exp(α)exp(-KN)=exp(α)exp(-μcL)=I0exp(-μcL) (2)式(2)表明，光強(qiáng)在氣體介質(zhì)中隨濃度c及厚度L按指數(shù)規(guī)律衰減。吸收系數(shù)取決于氣體特性，各種氣體的吸收系數(shù)μ互不相同。對同一氣體，μ則隨入射波長而變。若吸收介質(zhì)中含i種吸收氣體，則式(2)應(yīng)改為:I=I0exp(-l∑μi ci) (3)因此對于多種混合氣體，為了分析特定組分，應(yīng)該在傳感器或紅外光源前安裝一個適合分析氣體吸收波長的窄帶濾光片，使傳感器的信號變化只反映被測氣體濃度變化。以CO2分析為例，紅外光源發(fā)射出1-20um的紅外光，通過一定長度的氣室吸收后，經(jīng)過一個4.26μm波長的窄帶濾光片后，由紅外傳感器監(jiān)測透過4.26um波長紅外光的強(qiáng)度，以此表示CO2氣體的濃度，電調(diào)制NDIR紅外氣體傳感器采用了以下關(guān)鍵技術(shù)：

通過采用以上技術(shù)，NDIR紅外氣體傳感器的結(jié)構(gòu)比以往儀器將大大簡化，儀器功耗也大幅度降低(只有以往的1/4)，傳感器的成本也不到以往技術(shù)的1/4。此類傳感器可以實現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，因此更加適合在我國廣泛使用。