各種氣體都會吸收光。不同的氣體吸收不同波長的光，比如CO2就對紅外線(波長為4.26m)zui敏感。二氧化碳檢測儀通常是把被測氣體吸入一個測量室，測量室的一端安裝有光源而另一端裝有濾光鏡和探測器.濾光鏡的作用是只容許某一特定波長的光線通過.探測器則測量通過測量室的光通量.探測器所接收到的光通量取決于環(huán)境中被測氣體的濃度。這就是二氧化碳光學測量方法中的一種即非發(fā)散性紅外線測量，這也是主流二氧化碳分析儀所依據(jù)的檢測原理。

基于非發(fā)散性紅外線氣體檢測原理的測量方法主要有3種：單光束單波長測量、雙光束雙波長測量和單光束雙波長測量。

1、單光束單波長

單光束單波長測量，顧名思義，這種CO2傳感器測量儀器只能提供單一波長的光線.在上述3種測量方法中它的性能zui差，其穩(wěn)定性極易受到諸如燈泡老化、灰塵污染及光線發(fā)射特性變化等因素的影響.目前在市場上銷售的許多種單束單波，長測量儀器的穩(wěn)定性都不很理想此外，溫度的變化也會影響其穩(wěn)定性.但這種儀器的優(yōu)點是構(gòu)造簡單機械性能可靠且價格低廉。

2、雙光束雙波長

雙光束雙波長測，這種可燃氣體檢測儀器備有兩個光渡通道，一個探測器及兩個濾光鏡，與前一種儀器比較，其精度和穩(wěn)定性都有所提高，但相應的它的價格也較高.此外為提高其工作溫度范圍，兩個探測器必須完全匹配.在實際應用中，兩個光波通道受到的灰塵污染程度，同樣也會給這類測量儀器帶來因非對稱污染而精度不準確的難題。

紅外線氣體分析儀，是利用紅外線進行氣體分析。它基于待分析組分的濃度不同，吸收的輻射能不同．剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同，動片薄膜兩邊所受的壓力不同，從而產(chǎn)生一個電容檢測器的電信號。這樣，就可間接測量出待分析組分的濃度。

紅外二氧化碳分析儀是根據(jù)比爾定律制成的。假定被測氣體為一個無限薄的平面．強度為k的紅外線垂直穿透它，則能量衰減的量為：i=i0e-kcl(比爾定律)

式中：i--被介質(zhì)吸收的輻射強度；

i0--紅外線通過介質(zhì)前的輻射強度；

k--待分析組分對輻射波段的吸收系數(shù)；

c--待分析組分的氣體濃度；

l--氣室長度(赦測氣體層的厚度)

對于一臺制造好了的紅外線氣體分析儀，其測量組分已定，即待分析組分對輻射波段的吸收系數(shù)k一定；紅外光源已定，即紅外線通過介質(zhì)前的輻射強度i0一定；氣室長度l一定。從比爾定律可以看出：通過測量輻射能量的衰減i，就可確定待分析組分的濃度c了。

二氧化碳分析儀由兩個獨立的光源分別產(chǎn)生兩束紅外線該射線束分別經(jīng)過調(diào)制器，成為5hz的射線。根據(jù)實際需要，射線可通過一濾光鏡減少背景氣體中其它吸收紅外線的氣體組分的干擾。

紅外線通過兩個氣室，一個是充以不斷流過的被測氣體的測量室，另一個是充以無吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時，當測量室內(nèi)被測氣體濃度變化時，吸收的紅外線光量發(fā)生相應的變化，而基準光束(參比室光束)的光量不發(fā)生變化。從二室出來的光量差通過檢測器，使檢測器產(chǎn)生壓力差，并變成電容檢測器的電信號。此信號經(jīng)信號調(diào)節(jié)電路放大處理后，送往顯示器以及總控的crt顯示。該輸出信號的大小與被淵組分濃度成比例。

兩個接收室中間用一個薄的金屬膜隔開，在兩測壓力不同時膜片可以變形產(chǎn)生位移，膜片的一側(cè)放一個固定的圓盤型電極?？蓜幽てc固定電極構(gòu)成了一個電容變進器的兩極。整個結(jié)構(gòu)保持嚴格的密封，兩接收氣室內(nèi)的氣體為動片薄膜隔開，但在結(jié)構(gòu)上安置一個大小為百分之幾毫米的小孔，以使兩邊的氣體靜態(tài)平衡。輻射光束通過參比室、測量室后，進入檢測器的接收室。

被接收室里的氣體吸收，氣體溫度升高，氣體分子的熱運動加強，產(chǎn)生的熱膨脹形成的壓力增大。當測量室內(nèi)通入零點氣(n2)時，來自兩氣室的光能平衡，兩邊的壓力相等，動片薄膜維持在平衡位置，檢測器輸出為零。當測量室內(nèi)通入樣氣時，測量邊進入接收室的光能低于參比邊的，使測量邊的壓力減小，于是薄膜發(fā)生位移，故改變了兩極板問的距離，也改變了電容量c。