二氧化碳 (CO2) 传感器的分类
二氧化碳 (CO2) 传感器的分类中有多种类型，了解 CO2 传感器的类型有助于选择阶段。通常，CO2 传感器根据工作原理可分为电化学式、红外线式和光声式。每种类型的工作原理和一般特性在下表中进行了说明：
| 传感器类型 | 原理 | 一般特性 |
| 电化学传感器 | 通过电化学反应将二氧化碳 (CO2) 浓度转换为电信号 |
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| 红外线传感器 | 通过检测二氧化碳 (CO2) 分子对特定红外光波长的吸收来测量 CO2 浓度 | 非色散红外 (NDIR) 传感器：
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色散红外传感器：
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| 光声传感器 | 通过检测 CO2 分子对特定波长光的吸收，或检测 CO2 分子与振动或声波之间的相互作用来测量 CO2 浓度。 |
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最适合温室的二氧化碳 (CO2) 传感器
在选择最适合温室的二氧化碳 (CO2) 传感器时，面积、种植的植物、建筑材料等因素都会产生影响，可以根据实际情况进行选择。下表进行了详细说明。
温室因素 | 重要因素 | 二氧化碳 (CO2) 传感器选择 | |
面积 | 小面积（覆盖面积 <100 平方米） | 测量范围、精度 | NDIR 传感器 |
中等面积（覆盖面积 100-1000 平方米） | 测量范围、精度 | NDIR 传感器或电化学传感器 | |
大面积（覆盖面积 >1000 平方米） | 测量范围、精度、功耗、价格 | 电化学传感器或色散红外传感器 | |
种植植物 | 二氧化碳 (CO2) 需求量高的植物（如番茄、黄瓜、辣椒和其他 C3 植物和蔬菜） | 测量范围、精度、功耗 | NDIR 传感器 |
二氧化碳 (CO2) 需求量低的植物（如 C4 植物和一些耐荫植物） | 测量范围、稳定性 | NDIR 传感器或电化学传感器 | |
建筑材料 | 具有良好二氧化碳 (CO2) 保持性能的材料（双层或多层玻璃、聚碳酸酯板、聚乙烯薄膜） | 稳定性、精度 | NDIR 传感器 |
有明显 CO2 流失的材料（单层玻璃、透明塑料薄膜、金属材料） | 精度、响应时间 | NDIR 传感器或电化学传感器 | |
通风系统 | 通风良好的系统（通风充足、空气分布均匀、可控性好） | 响应时间、稳定性、精度 | NDIR 传感器或电化学传感器 |
通风不良的系统（通风不足、空气分布不均、控制缺乏灵活性） | 测量范围、精度 | NDIR 传感器或色散红外传感器 | |
照明系统 | 使用较多人工光源 | 响应时间 | NDIR 传感器或电化学传感器 |
以自然采光为主 | 稳定性 | NDIR 传感器或色散红外传感器 | |
控制系统 | 与自动控制系统配合使用 | 精度、响应时间、稳定性 | NDIR 传感器或电化学传感器 |
无自动控制系统 | 精度、稳定性 | NDIR 传感器或色散红外传感器 | |
位置 | 室内环境 | 精度、响应时间 | 光声传感器、红外线传感器或电化学传感器 |
室外环境 | 精度、响应时间、稳定性、功耗 | 红外线传感器或电化学传感器 | |
在温室中，光声传感器相对适合室内环境，而电化学传感器则取决于其他一些因素。在红外线传感器类型中，NDIR 二氧化碳 (CO2) 传感器是一种广泛使用且通用的类型。NDIR 代表非色散红外气体分析仪，利用红外光的吸收特性来测量气体浓度。它通常由红外光源、样品室、检测器和信号处理电路组成。该传感器可以快速、准确地测量 CO2 浓度，而不受其他气体的干扰。此外，它具有低功耗、长期稳定性，适用于温室环境的长期监测。
温室中二氧化碳 (CO2) 传感器的安装
在温室安装二氧化碳 (CO2) 传感器时，选择合适的二氧化碳 (CO2) 传感器后，为了有效监测温室内的 CO2 浓度，需要进行适当的安装和部署。正确的安装和部署可确保传感器的准确性和稳定性，从而在智能温室系统中实现准确的数据采集和控制。安装时可遵循以下步骤：
- 确定传感器位置
传感器应放置在温室内最具代表性的区域，通常安装在植物生长高度的墙壁或天花板上。这可以确保测量植物周围的 CO2 浓度。应避免将传感器放置在通风口、排气管或人员活动密集的区域附近，以防止来自外部新鲜空气的干扰导致温室内数据错误。
- 安装传感器
在安装传感器之前，应确保安装位置平整，且螺丝、膨胀管等材料符合安全要求。此外，某些传感器可能需要连接电源或其他设备。安装过程中应遵循传感器制造商提供的指南，以确保连接正确。
- 安装控制单元
将传感器连接到监测系统的数据采集器，以读取和传输 CO2 浓度数据。连接方法可能因传感器类型而异；因此，应参考传感器的说明书进行指导。
- 传感器设置
为确保准确的 CO2 读数，在使用传感器之前需要进行校准。某些传感器具有自动校准功能，而另一些则需要手动校准。在校准之前，应检查传感器的准确性和测量范围。校准过程应根据传感器制造商提供的说明进行，通常涉及软件的使用。
- 传感器报警设置
安装并连接传感器后，应设置监测系统开始读取 CO2 浓度数据。阈值通常是可调的；这样，当 CO2 浓度超过或低于设定的阈值时，系统将发出警告或自动调节温室内的 CO2 水平。
- 传感器的监测与维护
传感器安装后，应定期监测传感器的测量结果。应定期检查并更换传感器电池，以确保其正常运行。
在智能温室中建立二氧化碳 (CO2) 监测系统并选择合适的二氧化碳 (CO2) 传感器，对于监测 CO2 浓度和促进植物生长至关重要。选择 CO2 传感器时，应考虑测量范围、精度、响应时间、稳定性、价格和功耗等因素。在温室场景中，建议使用通用的 NDIR（非色散红外）CO2 传感器，而光声传感器也可考虑用于室内温室。为了使合适的 CO2 传感器达到最佳监测效果，正确的安装和部署是必要的。
