基于无人机进行空气质量测量的低成本NDIR二氧化碳传感器的计量评估 Alicja Wiora 和 Józef Wiora

《Sensors》：Metrological Evaluation of Selected Low-Cost NDIR CO2 Sensors for UAV-Based Air Quality Measurements Alicja Wiora and Józef Wiora

　　摘要：利用无人机（UAV）进行的空气质量测量能够获得静态监测系统难以或无法获得的观测数据。尽管低成本二氧化碳传感器在此类应用中得到广泛使用，但其精度受到环境因素的影响。本研究通过受控测试室评估了这些廉价NDIR二氧化碳传感器的计量性能。TESTO探测器的结果显示其具有较高的温度敏感性，二氧化碳浓度每升高1°C变化约17 ppm。在-2.6°C的条件下测得的浓度低至275–280 ppm，而全球基准浓度约为430 ppm，这一结果显得不合理。电磁干扰和湿度对测量结果影响甚微。在无人机飞行过程中、着陆后以及实验室条件下进行的测量结果之间没有显著差异。与制造商校准的Figaro CDM7160传感器对比发现，在最低浓度水平下传感器的特性出现显著变化，灵敏度也大幅下降，表明该传感器需要重新校准。研究结果表明，这些低成本二氧化碳传感器仅在国际环境条件得到正确补偿时才能提供相对准确的绝对测量值。然而，由于测量不确定性较高，它们无法可靠地检测到微小的浓度变化，因此限制了其在基于无人机的空气质量研究中的应用效果。