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红外气体分析仪按照光源发出的光是否经过分光分为分光型和非分光型红外气体分析仪。固定分光型（CDIR）采用分光系统，使通过气室的辐射光谱与待测组分的特征吸收光谱吻合，其优点是选择性好，缺点是光束能量会减小，灵敏度不高。非分光型（NDIR）是指光源发出的连续光谱全部投射到待测样品上，待测组分吸收其各个特征波长谱带的红外光，吸收具有积分性质，其优点是灵敏度高，高信噪比和良好的稳定性，缺点是待测样品中的其他组分的重叠吸收峰会对测量产生干扰。

红外气体分析仪按照光学系统不同分为双光路和单光路红外气体分析仪。双光路是从两个相同的光源或从分配的一个光源发出两路彼此平行的红外光束，分别通过几何光路相同的分析气室、参比气室后进入检测器。单光路是从光源发出单束红外光，只通过一个几何光路。但对于检测器，接收到的是两个不同波长的红外光束，只是它们到达检测器的时间不同。即利用调制盘的旋转，将光源发出的光调制成不同波长的红外光束，轮流通过分析气室送往检测器，实现时间上的双光路。

红外气体分析仪按照检测器类型的不同分为薄膜电容检测器、微流量检测器、半导体检测器、热释电检测器四种。而根据结构和工作原理的差别，又可以分成两类，前两种属于气动检测器，后两种属于固体检测器。气动检测器靠气动压力差工作，薄膜电容检测器中的薄膜振动靠这种压力差驱动，微流量检测器中的流量波动也是由这种压力差引起。不分光红外（NDIR）源自气动检测器，只对待测气体特征吸收波长的光谱有灵敏度，不需要分光就能得到很好的选择性。半导体检测器和热释电检测器的检测元件均为固体器件，固体检测器直接对红外辐射能量有响应，对红外辐射光谱无选择性，这种红外分析属于固定分光型（CDIR）。从优点上看，气动检测器的检出限和灵敏度很好，而固体检测器的结构简单，调整容易。

红外气体分析仪按照检测组分数量的不同分为单组分和多组分。
红外气体分析仪按照结构形式的不同分为防爆和非防爆。
红外气体分析仪按照安装结构的不同分为机架式、台式、壁挂式、柜式及便携式。