▲大棚在现代农业中的广泛应用

二氧化碳在农业中的重要性

二氧化碳广泛存在于空气中，在农业生产、环境保护、医疗诊断、卫生防疫、航空航天与生命防护、工业过程与分析等领域都需要对二氧化碳进行检测和控制(CO2）浓度是必不可少的 与传统的干涉法、电化学法等气体浓度检测方法相比，红外吸收法具有灵敏度高、检测速度快、稳定性好等优点，因此得到了广泛的应用。开发和应用。

▲CO2传感器在温室中的应用及数据观测

CO2是绿色植物进行光合作用的主要原料之一。每生产 100 克干物质，植物需要吸收 150 克二氧化碳。温室栽培使作物长时间停留在相对封闭的空间内，温室内CO2浓度全天变化很大，在日出前达到最大值0.1%～1.2%，日出后2.5~3小时后，降至0.01%左右，仅为大气浓度的30%左右（0.033%）。它一直上升到下午 2 小时，下午 4 点左右恢复到大气水平。但作物所需的CO2浓度一般为1%~1.5%。如果CO2浓度过低，叶片的光合作用基本停止，严重阻碍农作物的生长。因此，必须及时补充CO2，以补充棚内这种气体的不足。目前，全国温室大棚5000万多亩，年产值约5000亿元，年需求量也在不断增加，包括为全民供应蔬菜水果、发展观赏植物市场等。因此，迫切需要改善现代农业的发展。二氧化碳的调节。

红外二氧化碳传感器

在农业生产中的作用

▲CO2传感器在温室中的应用及数据观测

为了保证温室内作物的生长，二氧化碳含量的监测是必不可少的，温室内二氧化碳浓度的控制非常重要。基于物联网技术的发展，智能农业领域也少不了传感器的参与。温室内安装红外二氧化碳传感器，保证二氧化碳浓度不足时及时报警。

在智慧农业领域的果蔬智能分拣、运输和储存中，气体传感器设计用于检测和指示气体或挥发性化合物（如O2、CO2、乙烯和其他特定气体）的存在和含量。红外二氧化碳气体传感器可以通过检测CO2含量来计算果蔬的呼吸速率，并可以根据其提供的数据信息手动调节果蔬的呼吸，从而减少果蔬的代谢损失。也可以通过监测或检测一些特定的气体来达到检测果蔬新鲜度和成熟度的目的。下图总结了部分气体传感器在果蔬检测中的应用。

▲蔬菜水果检测中传感器的表示

红外二氧化碳气体传感器

目前国内外研究人员主要采用红外光谱法检测CO2浓度：

１）可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术，在近红外波段使用量子阱激光器作为红外光源，在中红外波段使用量子级联激光器作为红外光源；

２）光声光谱学；

３）腔增强光谱；

４）非色散红外（NDIR）光谱等非光谱红外检测技术的结构比较简单，光源一般采用热辐射红外光源或红外发光二极管（ LED），易于调制，不易损坏，寿命长，受到广泛关注。

▲CO2/CH4/H2O/CO在红外光下的吸收光谱

基于NDIR红外吸收原理的CO2气体检测模块。采用单光源单通道检测器，腔体采用扩散进气方式。适用于检测室内外空气中的二氧化碳浓度。具有数字UART、IIC、模拟电压、PWM波形输出等多种输出方式，方便用户选择；具有自动调零、灵敏度校准、洁净空气校准功能楼宇自控传感器，并提供MCDL引脚进行手动校准，方便客户在户外使用。为传感器模块的相对零校准流动清洁空气。

可广泛应用于空调和新风控制、室内空气质量监测、农牧业生产过程监测，可安装在智能建筑、通风系统、控制器、壁挂式使用、汽车电子、温室和其他应用，也可应用于其他小空间空气质量监测。

▲汇文科技红外二氧化碳传感器

提问时间

什么是光学气体传感器？

利用气体的光学特性检测气体成分和浓度的传感器称为光学气体传感器。按具体光学原理分为红外吸收型、可见光吸收光度型、光学干涉型、化学发光型、试纸光电光度型、光电离型等。气体，还可用于石油成分及比例分析、纺织产品定量分析、红外热成像技术、红外机械无损检测、物体识别等，以及军事上。在红外夜视、红外制导导航、红外隐身、红外遥测和遥感技术等方面取得了良好的效果。

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