基于氣體吸收理論，不同的氣體分子之間的能級結構不同，會選擇性吸收光線特定波長的能量。當紅外光源發出的紅外輻射，經過一定濃度待測的氣體吸收之后，特定波長上光強度會發生與氣 體濃度相對應的變化，其變化規律滿足(朗伯-比爾Lambert-Beer)吸收定律。因此，可以根據光強變化計算出氣體濃度。
NDIR紅外氣體傳感器基于此理論基礎，使用廣譜紅外光源，結構上沒有分光的光柵或棱鏡結構，所以稱為非分光紅外。傳感器由紅外光源、光路、紅外探測器、電路及軟件組成，采用雙通道測量方案，結合窄帶濾光片及兩路檢測器，通過對比檢測到的光信號，計算出濃度。對比傳統的電化學及單通道測量方案，NDIR傳感器使用壽命長，檢測精度高，受外界影響小。
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