目前广泛使用的二氧化碳监测仪采用非色散红外浓度法（NDIR），该方法利用二氧化碳在其特定频率下吸收红外辐射的特性，且不会干扰大气的主要成分氮气和氧气。与其他测量设备相比，NDIR法因其结构简单、易于小型化而成为主流。
在非分散红外（NDIR）系统中，测量仪器主要由光源、样品池、红外探测器和指示器组成。光源发射波长与二氧化碳吸收波长相匹配的红外光，这些红外光经样品池照射到红外探测器。当含有二氧化碳的空气流入样品池时，红外光的吸收量与二氧化碳浓度成正比。吸收的红外光量被转换并输出为二氧化碳浓度。
虽然大气的主要成分氮气和氧气不吸收红外辐射，因此可以进行选择性检测，但水蒸气和一氧化碳等气体在相同波长下会吸收红外辐射，从而干扰测量。此外，由于该方法需要使用光源，因此不适用于测量废气等污染空气。
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