如果改變通過(guò)某一吸收物質(zhì)的入射光的波長(zhǎng)，并記錄該物質(zhì)在每一波長(zhǎng)處的吸光度（A），然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)作圖，得到的譜圖稱(chēng)為該物質(zhì)的吸收光譜或吸收曲線。某物質(zhì)的吸收光譜反映了它在不同的光譜區(qū)域內(nèi)吸收能力的分布情況，可以從波形、波峰的強(qiáng)度和位置及其數(shù)目，研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。分子的振動(dòng)能量比轉(zhuǎn)動(dòng)能量大，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)，不可避免地伴隨有轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，所以無(wú)法測(cè)量純粹的振動(dòng)光譜，而只能得到 分子的振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，這種光譜稱(chēng)為紅外吸收光譜。紅外吸收光譜是一種分子吸收光譜。當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收某些頻率的輻射，并由其振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長(zhǎng)關(guān)系曲線，就得到紅外光譜。

當(dāng)紅外線波長(zhǎng)與被測(cè)氣體吸收譜線相吻合時(shí)，紅外能量被吸收。紅外光線穿過(guò)被測(cè)氣體后的光強(qiáng)衰減滿(mǎn)足朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。氣體濃度越大，對(duì)光的衰減也越大。因此，可通過(guò)測(cè)量氣體對(duì)紅外光線的衰減來(lái)測(cè)量氣體濃度。為了保證讀數(shù)呈線性關(guān)系，當(dāng)待測(cè)組分濃度大時(shí)，分析器的測(cè)量氣室較短，短的為0.3mm；當(dāng)濃度低時(shí)，測(cè)量氣室較長(zhǎng)，長(zhǎng)的為>200mm。經(jīng)吸收后剩余的光能用紅外檢測(cè)器檢測(cè)。

分光是指用棱鏡或光柵進(jìn)行分光，由光源發(fā)出的紅外線分成*對(duì)稱(chēng)的兩束光：參考光束與樣品光束。它們經(jīng)半圓型調(diào)制鏡調(diào)制，交替地進(jìn)入單色儀的狹縫，通過(guò)棱鏡或光柵分光后由熱電偶檢測(cè)兩束光的強(qiáng)度差。當(dāng)樣品光束的光路中沒(méi)有樣品吸收時(shí)，熱電偶不輸出信號(hào)。一旦放入測(cè)試樣品，樣品吸收紅外光，兩束光有強(qiáng)度差產(chǎn)生，熱電偶便有約10Hz的信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)放大后輸至電機(jī)，調(diào)節(jié)參考光束光路上的光楔，使兩束光的強(qiáng)度重新達(dá)到平衡，由筆的記錄位置直接指出了某一波長(zhǎng)的樣品透射率，波數(shù)的連續(xù)變化就自動(dòng)記錄了樣品的紅外吸收光譜或透射光譜。基于這樣原理的氣體傳感器就稱(chēng)為分光紅外氣體傳感器。

隨著紅外光學(xué)材料及微電子封裝技術(shù)的發(fā)展，紅外探測(cè)器在其封裝上固定安裝有針對(duì)不同氣體的窄帶干涉濾光片。通過(guò)使用固定有不同波長(zhǎng)濾光片的的紅外傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同氣體的測(cè)量。

熱釋電材料是一種具有自發(fā)極化的電介質(zhì),它的自發(fā)極化強(qiáng)度隨溫度變化,可用熱釋電系數(shù)p來(lái)描述,p=dP/dT（P為極化強(qiáng)度，T為溫度）。在恒定溫度下，材料的自發(fā)極化被體內(nèi)的電荷和表面吸附電荷所中和。如果把熱釋電材料做成表面垂直于極化方向的平行薄片，當(dāng)紅外輻射入射到薄片表面時(shí)，薄片因吸收輻射而發(fā)生溫度變化，引起極化強(qiáng)度的變化。而中和電荷由于材料的電阻率高跟不上這一變化，其結(jié)果是薄片的兩表面之間出現(xiàn)瞬態(tài)電壓。若有外電阻跨接在兩表面之間，電荷就通過(guò)外電路釋放出來(lái)。電流的大小除與熱釋電系數(shù)成正比外，還與薄片的溫度變化率成正比，可用來(lái)測(cè)量入射輻射的強(qiáng)弱。