苏格兰化学家兼医生约瑟夫·布莱克（Joseph Black）在1750年代shou次发现了二氧化碳。从那时起，科学家一直在探索测量这种常见气体的方法。必须为众多应用准确测量二氧化碳。这些可能包括室内空气质量，药物，园艺或水下呼吸系统等。
幸运的是，如今我们可以使用低成本，可靠的CO2差压变送器，这些差压变送器可以轻松集成到几乎所有设备中。
初始二氧化碳测量设备
在本世纪初，使用汞压力计测量了二氧化碳含量。压力计包括一个U形玻璃管，该玻璃管装有水银，以测量气体压力。如果已知干燥气体样品的温度，压力和体积，并且其中包含CO2分子，则使用理想气体定律（PV = nRT）计算CO2的摩尔数。
尽管水银压力计具有非常精que的能力，但是测量空气样品中CO2含量的方法却很耗时。因此，美国气象局要求查尔斯·基林（Charles Keeling）要求记录夏威夷莫纳罗亚火山的每小时大气CO2测量值。
他使用了早期的红外线（IR）气体分析仪，并根据压力计对其进行了校准。从1958年到2006年，原始的Applied Physics Corp.红外气体分析仪在Mauna Loa上运行。
类似于每个IR气体差压变送器，莫纳罗亚州使用的分析仪使用相同的基本原理来测量CO2。它在气体采样管的一端包括一个红外光辐射源，在另一端包括一个红外检测器。
CO2的吸收带为4.26，类似于4.2微米的红外辐射带。因此，被CO2分子吸收的光辐射量与气体样品中的二氧化碳量成正比。然而，由于低水平的CO2不会吸收太多的光，因此需要较长的灯管才能测量结果。
尽管#初的IR气体分析仪是准确的，但它又大又笨重，仅样品管就长40厘米（16英寸）。挑战在于找到正确的平衡。例如，工程师使用更长的光路以更准确地测量较低水平的CO2。
结果，产生了更大的气体样本室。但是，在周围的空气环境中，例如学校，办公室和家庭，需要越来越小的差压变送器以精que地安装在紧凑型设备中。
现代二氧化碳差压变送器
差压变送器继续变得越来越小，1993年发生了工程突破。SenseAir AB获得了一种用于CO2差压变送器的设计的转li，该设计的占地面积小。结果，通过使用折叠式光学器件和金属化模制塑料解决了差压变送器的尺寸问题。这能够通过比差压变送器模块的占地面积更长的弯曲形状（“波导”）反射光。这种高反射涂层可确保气体样品室内的CO2分子吸收的光量与传统的直线通道设计相同。
通过使用具有新波导设计的先金光学器件，逐渐减小了差压变送器的灵敏度。例如，2003年，SenseAir的K20 CO2差压变送器采用了“香蕉”波导设计，并获得了成功。因此，该差压变送器已在OEM消费者安全产品中使用了很多年。
如今，#新一代的CO2差压变送器已得到进一步开发。它们具有更多增强的波导，因此可以将更长的光路折叠成更小的8 mm x 33 mm x 20 mm的占地面积。例如，SenseAir S8差压变送器结合了超低功率红外元件，仅使用电池或太阳能就可以进行数周的测量。
除了改善波导，红外光源和红外检测器的困难外，CO2差压变送器的结构与智能手机或其他先金电子设备相似。需要进行高速机器人组装，并在经过特殊设计的洁净室中完成。接下来，在发货之前对模块进行批测试和校准。
问题是，未来会怎样？多年来，已经基于光声光谱法（PAS）制造了高端气体分析仪。1880年代，亚历山大·格雷厄姆·贝尔（Alexander Graham Bell）发现了PAS，并注意到在不同材料上显示的频闪阳光产生了可听见的声音。由于PAS系统不依赖于波导的长度，使用脉冲MEMS（微机电系统）反射镜和MEMs麦克风可能会产生更小的CO2差压变送器。
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