基于中红外吸收光谱的温室农业二氧化碳传感器网络：开发与部署

中红外二氧化碳（CO2）传感器在温室农场环境中的应用进行了实验演示。开发了一个光学模块，使用灯源、双通道热电探测器和球面镜。采用了多通道气体室和双通道检测方法，以有效提高光收集效率并抑制环境影响。为应对高湿度温室中特殊应用，设计了可透气的防水腔体实现防潮功能。分别描述了传感器光学部分和电气部分的结构，并进行了相关实验以评估传感器对CO2浓度的性能。传感器的检测限为30 ppm，吸收长度为30 cm。测量范围在30-5000 ppm内相对检测误差小于5%。对500 ppm CO2样本和2000 ppm CO2样本的长期（10小时）稳定性测量的波动分别为1.08%和3.6%，表明传感器具有良好的稳定性。针对温室应用，实施了基于无线传感器网络的自动监测系统，使用多个中红外CO2传感器节点。通过笔记本电脑实现了基于LabVIEW的监控软件，可实时显示环境数据、存储和网站共享功能。在中国吉林省的舍林镇进行了传感器网络的现场实验，证明整个监测系统在温室环境下具有稳定的传感性能，适合实际应用。