汪 洁，王晓荣，梁 宇

(南京工业大学电气工程与控制科学学院,江苏 南京 211816)

近些年温室效应越发明显,大气中的CO2浓度达到了历史最高值[1],由此引发各类极端天气的增多。在环境监测和工业生产过程中,对CO2气体浓度的实时监测,可以预防潜在的危险确保生产安全,并为国家节能减排相关政策的制定提供第一手资料[2]。近些年,工业排放废气增多大量的CO2加剧全球温室效应；南北极冰川融化加快了海平面上升；2019 年水城威尼斯遭受了1966 年以来的最大洪水侵害。按照当前全球气温上升的趋势,预测到2050年全球沿海城市绝大多数将会被淹没,包括国际大都市上海、东京、纽约等地。其次,CO2无色无味不易察觉对人体危害也比较大。当环境中CO2含量达到一定量时,人会产生头痛、头晕乃至死亡。因此对环境和工业中CO2的精确检测是十分重要的,但是目前市场上出售的CO2传感器均无法同时满足模块化、体积小、测量范围宽、高精度和价格便宜等要求,或多或少存在某一方面缺陷,例如国外2017年SeungHwan Yi[3]设计了一款高灵敏度CO2气体传感器,其最大误差约为5%,国内吉林大学王嘉宁等人[4]红外CO2检测仪检测2×10-5～4×10-3范围CO2浓度。因此很大程度上限制了精细化工业控制和环境监测。

红外吸收型CO2传感器。根据不同的光强吸收量检测出待测气体的浓度[5],相比于半导体型CO2传感器、热导型CO2传感器和电化学型CO2传感器,无需直接接触待测气体,具有稳定性好、准确性高、抗老化和抗疲劳等特点。因此……