随着科学技术的不断发展和人们对温室气体关注的日益提高,在工业生产和日常生活等诸多方面都越来越需要对CO2气体的浓度进行监测与控制。目前使用的CO2气体浓度分析方法主要有电化学法、电气法、色谱法、红外吸收法等,其中,红外吸收法因其精度高、稳定性好、响应快、仪器体积小和寿命长等诸多优点正在成为目前CO2气体浓度测量领域发展的新方向。本文在分析红外气体吸收理论与Lamber-Beer定律的基础上,将电调制光源和新型传感器应用于CO2气体浓度检测仪中,采用了最小二乘拟合法设计了一种双通道一体化的新型非分光红外CO2气体浓度检测仪。本文重点介绍了该检测仪的调制光源、气室、传感器及其信号采集、处理电路的软硬件设计;全面分析了检测仪误差产生的原因,在深入研究温度特性实验结果的基础上,采用最小二乘拟合法建立了红外CO2气体浓度检测仪的数学模型。进行的一系列实验为所设计的红外CO2气体浓度检测仪的分析及改进提供了数据来源,其中包括:温度特性实验,为检测仪建立数学模型、实现温度补偿提供了可靠的数据;建模结果曲线拟合实验,验证了所建模型的准确性;稳定性实验,考察了所设计的检测仪在抑制测量结果漂移方面的有效程度。本文所设计的红外CO2气体浓度检测仪实现了全部功能,达到了预期的性能指标。检测仪的量程为0%-3.02%;重复性误差为0.0172%;相对误差为0.95%;响应时间小于1.5s。实验结果表明,该检测仪在正常工作条件下能够有效地减小温度因素造成的测量误差,保证测量精度达标。该检测仪具有精度高、稳定性好、体积小和响应迅速等特点。