CN114965341A - 一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统及方法，该系统包括：红外光源、隔热层、帕尔贴、温度检测模块、加热棒、滤光片、探测器、单片机、信号放大模块、A/D转换器模块、信号采集模块和NDIR传感器，在光源室，气室，探测器室内分别加入温度检测模块、加热棒和帕尔贴，并通过温度算法进行多点测温，精准控制与调整，以达到各自的目标温度，从而能降低温度对检测的影响，并能提高CO、CO2气体检测精度与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及工学及其光学领域，具体的说是针对CO、CO2进行检测时产生的外界温度影响进行进一步的缩小误差，便于在检测时能提供更准确的数据的多点恒温红外气体检测系统及方法。
背景技术
当今世界大力提倡低碳环保相关主题，CO、CO2检测亟不可待，如何对CO、CO2检测，检测的方法及难易程度，检测时仪器的精密性，以及检测结果是否具有可靠性，都有待于提高和改善。现阶段在检测过程中NDIR在检测过程中不会积累碳含量，不需要与氧气结合，长期稳定性好，温度可调范围广，测量精确误差低，成本及其维护较低。
但是在测量时候外界温度湿度压强，会对其产生影响，尤其是温度对其影响巨大。虽然目前的设备在检测时的预处理进行降温，去湿，稳压，但是在实际检测过程中，所述光源室、NDIR气室、探测器室的温度未能够满足一个恒定状态，因此测量的结果还存在较大误差。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统及方法，以期能大幅度降低温度变化所产生的影响，进一步提高气体检测的准确性。
本发明为解决上述问题，采用如下技术方案：
本发明一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统的特点在于，包括：红外光源、隔热层、帕尔贴、温度检测模块、加热棒、滤光片、探测器、单片机、信号放大模块、A/D转换器模块、信号采集模块和NDIR传感器；所述NDIR传感器包括：光源室、NDIR气室、探测器室；
所述红外光源设置在所述光源室内，在所述光源室的内表面覆盖有所述隔热层，在所述隔热层上设置若干个帕尔贴和加热棒及其对应的温度检测模块，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块对所述光源室进行多点温度检测，并利用所述帕尔贴和加热棒对光源室进行多点温度控制，使得光源室内的温度保持在所设定的目标温度t1；
所述NDIR气室中设置有一个进气口和一个出气口，且所述NDIR气室的长度为l，在所述NDIR气室的内表面覆盖有所述隔热层，并在所述隔热层上也设置有若干个帕尔贴和加热棒及其对应的温度检测模块，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块对所述NDIR气室进行多点温度检测，并利用帕尔贴和加热棒对NDIR气室进行多点温度控制，使得气室内的温度保持在所设定的目标温度t2；
所述滤光片和探测器设置在探测器室内，并在所述探测器室的内表面也覆盖有隔热层，在所述探测器室的隔热层上设置有若干个帕尔贴和加热棒及其对应的温度检测模块，且每个加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块对探测器室进行多点温度检测，并利用帕尔贴和加热棒对所述探测器室进行多点温度控制，使得探测器室内的温度保持在所设定的目标温度t3；
从所述NDIR气室的进气口中通入待检测气体后，所述单片机控制光源室的红外光源发出红外光并经过NDIR气室后所产生的干扰光线，并由所述探测器室内的滤光片进行过滤处理，得到滤光后的红外光；所述探测器将滤光后的红外光转换为电压信号并发送给信号采集模块，由所述信号采集模块对电压信号进行信号采集，得到目标电压信号；再由所述信号放大模块对所述目标电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号；所述A/D转换模块将放大后的电压信号转变为数字信号后传递给所述单片机，用于对待检测气体进行气体浓度检测。
本发明一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测方法的特点在于，是应用于由所述的多点恒温红外气体检测系统和LADRC控制器所组成的检测环境中，所述LADRC控制器包括：跟踪微分器TD、扩展状态观测器ESO以及线性状态误差反馈控制器LSEF；所述多点恒温红外气体检测方法是按照如下步骤进行：
步骤1、通过所述进气口向所述NDIR气室中通入一定的浓度的一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合气体；
步骤2、利用温度检测模块对所述光源室、NDIR气室、探测器室的温度进行实时检测，得到第n个采样时刻的光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)；
步骤3、目标温度t1、t2、t3输入所述跟踪微分器TD中，并输出所述光源室的目标温度t1在第n个采样时刻的过渡过程t′1(n)以及过度过程t′1(n)的微分信号t″1(n)、NDIR气室的目标温度t2在第n个采样时刻的过渡过程t′2(n)以及过度过程t′2(n)的微分信号t″2(n)、探测器室的目标温度t3在第n个采样时刻的过渡过程t′3(n)以及过度过程t′3(n)的微分信号t″3(n)；
步骤4、令LADRC控制器在第n个采样时刻分别对所述光源室、NDIR气室、探测器室输出的调整量为p1(n)、p2(n)、p3(n)；
步骤5、所述第n个采样时刻的光源室温度z1(n)、NDIR气室温度z2(n)、探测器温度z3(n)和三个调整量p1(n)、p2(n)、p3(n)一起输入到所述扩展状态观测器ESO中，并分别输出过渡过程t′1(n)的跟踪信号s′1(n)、过渡过程t′2(n)的跟踪信号s′2(n)、过渡过程t′3(n)的跟踪信号s′3(n)、微分信号t″1(n)的跟踪微分信号s″1(n)、微分信号t″2(n)的跟踪微分信号s″2(n)、微分信号t″3(n)的跟踪微分信号s″3(n)，以及所述光源室在第n个采样时刻的补偿信号s1(n)、NDIR气室在第n个采样时刻的补偿信号s2(n)、探测器室在第n个采样时刻的补偿信号s3(n)；
步骤6、将过度过程t′1(n)、t′2(n)、t′3(n)分别与跟踪信号s′1(n)、s′2(n)、s′3 ′(n)进行计算，得到第n个采样时刻的跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)；
步骤7、将微分信号t″1(n)、t″2(n)、t″3(n)分别与跟踪微分信号s″1(n)、s″2(n)、s″3(n)进行计算，得到第n个采样时刻的微分误差信号e′1(n)、e′2(n)、e′3(n)；
步骤8、所述跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)输入到线性状态误差反馈控制器LSEF中，并输出所述光源室的调整量p′1(n)、NDIR气室的调整量p′2(n)、探测器室的调整量p′3(n)，再根据补偿信号s1(n)、s2(n)、s3(n)改变帕尔贴和加热棒的输入电流，从而使得所述光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3；
步骤9、若实时温度z1(n)、z2(n)、z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3，则所述光源室、NDIR气室和探测器室中的加热棒、帕尔贴保持当前输入电流，使得在目标温度t1、t2、t3工作运行，否则，将n+1赋值给n后，返回步骤2顺序执行。
本发明一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测方法的特点也在于，所述跟踪微分器TD是利用式(1)得到相应输出、所述扩展状态观测器ESO是利用式(2)得到相应输出、所述线性状态误差反馈控制器LSEF利用式(3)得到相应输出；
式(1)中，e(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的偏差量，T为采样周期，r为决定跟踪速度的因子，h为滤波因子，t(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的目标温度，t′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程，t′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程，t″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程微分信号，t″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程微分信号，fh是fhan(·)的表达式，fhan(·)是离散时间优化控制综合函数；
式(2)中，λ1、λ2、λ3分别为所述光源室、NDIR气室、探测器室的调整参数，并通过式(4)获得；b0是增益参数；fal是幂函数；s′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的t′(n)的跟踪信号；s′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的t′(n+1)的跟踪信号；s″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻t″(n)的跟踪微分信号；s″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻t″(n+1)的跟踪微分信号；s(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的补偿信号；s(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的补偿信号；τ、μ是两个参数；θ是区间长度；p(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室LADRC控制器的第n个采样时刻调整量；
式(3)中，λ01、λ02是线性状态误差反馈控制器LSEF的增益参数；p′(n)是是所述光源室、NDIR气室或探测器室线性状态误差反馈控制器LSEF的第n个采样时刻调整量；
式(4)中，ω是参数。
与现有的技术相比较，本发明的有益效果体现在：
1.本发明在原有的设备上只增加了少数物件，包括隔热层、帕尔贴、温度检测模块、加热棒、单片机、信号放大模块、A/D转换器模块、信号采集模块和NDIR传感器，且成本低，效益高，结构化简单，利于设备的安装与维护。
2.本发明具有同一室内，多点测温，精准控温的特点，与其它发明相比响应时间快，响应点多，效果更明显。
3.本发明针对与气体检测时温度对其影响的原因，利用温度修正算法实时监控光源室、NDIR气室和探测器室内上各个点处的温度，并对其温度进行恒温调控，使得在检测过程中整个温度处于定值，从而大幅度降低了温度变化所产生的影响，保证了温度控制精确，容错率比较低，提高了检测的准确性。
4.本发明在光源室、NDIR气室和探测器室内加了一层保温隔热层，更有效的减少温度的快速流失，提高了温度保护效率，降低能源消耗。
5.本发明温控算法是LADRC控制器所组成的，所述LADRC控制器包括：跟踪微分器TD、扩展状态观测器ESO以及线性状态误差反馈控制器LSEF，具有鲁棒性强，减小系统超调，抗干扰能力强，响应时间短，高适应性等特点，从而解决了光源室、NDIR气室和探测器室内各点温度不同而造成测量结果不准确的问题。
6.本发明可以对系统进行升温降温控制，根据不同的需求设定不同的温度，对外界环境具有很强的适应性。
7.本发明所用的传感器与一般传感器相比，代表性强，体积小，便于携带，精度高，使得CO、CO2检测结果准确值大幅度提高，从而提高了仪器检测精度。
附图说明
图1为多点恒温红外气体检测结构流程图；
图2为NDIR传感器主要物件图；
图3为本发明帕尔贴和加热棒与温度检测模块工作流程图；
图4为LADRC控制器结构图；
图中标号：1红外光源、2隔热层、3帕尔贴、4温度检测模块、5加热棒、6滤光片、7探测器。
具体实施方式
本实施例中，一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统，其电路设计，参考图1包括：红外光源1、隔热层2、帕尔贴3、温度检测模块4、加热棒5、滤光片6、探测器7、单片机、信号放大模块、A/D转换器模块、信号采集模块和NDIR传感器；NDIR传感器包括：光源室、NDIR气室、探测器室；
参考图2为NDIR传感器主要物件图。红外光源1设置在光源室内，在光源室的内表面覆盖有隔热层2，在隔热层2上设置若干个帕尔贴3和加热棒5及其对应的温度检测模块4，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
单片机利用温度检测模块4对光源室进行多点温度检测，并利用帕尔贴3和加热棒5对光源室进行多点温度控制，使得光源室内的温度保持在所设定的目标温度t1；
NDIR气室中设置有一个进气口和一个出气口，且NDIR气室的长度为l，在NDIR气室的内表面覆盖有隔热层2，并在隔热层上也设置有若干个帕尔贴和加热棒及其对应的温度检测模块4，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
单片机利用温度检测模块对NDIR气室进行多点温度检测，并利用帕尔贴和加热棒对NDIR气室进行多点温度控制，使得气室内的温度保持在所设定的目标温度t2；
滤光片6和探测器7设置在探测器室内，并在探测器室的内表面也覆盖有隔热层，在探测器室的隔热层上设置有若干个帕尔贴3和加热棒5及其对应的温度检测模块，且每个加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
单片机利用温度检测模块对探测器室进行多点温度检测，并利用帕尔贴3和加热棒5对探测器室进行多点温度控制，使得探测器室内的温度保持在所设定的目标温度t3；
当帕尔贴和温度检测模块检测到室内温度低于设定值时，温度检测模块便将信号传送给单片机，单片机经过处理传送给帕尔贴或加热棒，帕尔贴或加热棒便开始工作，将温度调制设定值。但温度并不能使得室内各个部位都处于同一状态，于是就在n个帕尔贴或加热棒之间进行微小调控。
当某一室内的温度被三个温度检测模块检测较低时，即室内整体温度低三个温度检测模块反馈给单片机，单片机再下达指令给三个帕尔贴或加热棒同时进行升温到预设值。当温度检测模块检测室内温度到预设值时，帕尔贴或加热棒停止工作。
当某一室内的温度被某k0<k<n个温度检测模块检测较低时，即室内局部温度低某k个温度检测模块反馈给单片机，单片机再下达指令给某k个帕尔贴或加热棒进行工作升温到预设值。当温度检测模块检测室内温度到预设值时，帕尔贴或加热棒停止工作。
当某一室内的温度被n个温度检测模块检测较高时，即室内整体温度低n个温度检测模块反馈给单片机，单片机再下达指令给n个帕尔贴同时进行降温到预设值。当温度检测模块检测室内温度到预设值时，帕尔贴停止工作。
当某一室内的温度被某k个温度检测模块检测较高时，即室内局部温度低某k个温度检测模块反馈给单片机，单片机再下达指令给某k个帕尔贴进行工作降温到预设值。当温度检测模块检测室内温度到预设值时，帕尔贴停止工作。
从NDIR气室的进气口中通入待检测气体后，单片机控制光源室的红外光源1发出红外光并经过NDIR气室后所产生的干扰光线，并由探测器室内的滤光片6进行过滤处理，得到滤光后的红外光；探测器7将滤光后的红外光转换为电压信号并发送给信号采集模块，由信号采集模块对电压信号进行信号采集，得到目标电压信号；再由信号放大模块对目标电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号；A/D转换模块将放大后的电压信号转变为数字信号后传递给单片机，用于对待检测气体进行气体浓度检测。
帕尔贴和加热棒与温度检测模块工作流程参考图3，开始时光源室、NDIR气室和探测器室内存在一定的温度，当温度检测模块检测到光源室、NDIR气室和探测器室内温度为设定目标温度时，帕尔贴和加热棒以设定目标温度功率工作。当温度检测模块检测到光源室、NDIR气室和探测器室内温度不为设定目标温度时，帕尔贴和加热棒以设定目标温度功率工作，直到温度检测模块检测到光源室、NDIR气室和探测器室内温度为设定目标温度时，结束进程。
本实施例中，一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测方法，是应用于由上述多点恒温红外气体检测系统和LADRC控制器所组成的检测环境中，参考图4为LADRC控制器结构图；其中，LADRC控制器包括：跟踪微分器TD、扩展状态观测器ESO以及线性状态误差反馈控制器LSEF；该多点恒温红外气体检测方法是按照如下步骤进行：
步骤1、通过进气口向NDIR气室中通入一定的浓度的一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合气体；
步骤2、利用温度检测模块对光源室、NDIR气室、探测器室的温度进行实时检测，得到第n个采样时刻的光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)；
步骤3、目标温度t1、t2、t3输入跟踪微分器TD中，并输出光源室的目标温度t1在第n个采样时刻的过渡过程t′1(n)以及过度过程t′1(n)的微分信号t″1(n)、NDIR气室的目标温度t2在第n个采样时刻的过渡过程t′2(n)以及过度过程t′2(n)的微分信号t″2(n)、探测器室的目标温度t3在第n个采样时刻的过渡过程t′3(n)以及过度过程t′3(n)的微分信号t′3(n)；
具体实施中，跟踪微分器TD是利用式(1)得到相应输出：
式(1)中，e(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的偏差量，T为采样周期，r为决定跟踪速度的因子，h为滤波因子，t(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的目标温度，t′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程，t′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程，t″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程微分信号，t″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程微分信号，fh是fhan(·)的表达式，fhan(·)是离散时间优化控制综合函数；
步骤4、令LADRC控制器在第n个采样时刻分别对光源室、NDIR气室、探测器室输出的调整量为p1(n)、p2(n)、p3(n)；
步骤5、第n个采样时刻的光源室温度z1(n)、NDIR气室温度z2(n)、探测器温度z3(n)和三个调整量p1(n)、p2(n)、p3(n)一起输入到扩展状态观测器ESO中，并分别输出过渡过程t′1(n)的跟踪信号s′1(n)、过渡过程t′2(n)的跟踪信号s′2(n)、过渡过程t′3(n)的跟踪信号s′3(n)、微分信号t″1(n)的跟踪微分信号s″1(n)、微分信号t″2(n)的跟踪微分信号s″2(n)、微分信号t″3(n)的跟踪微分信号s″3(n)、以及光源室在第n个采样时刻的补偿信号s1(n)、NDIR气室在第n个采样时刻的补偿信号s2(n)、探测器室在第n个采样时刻的补偿信号s3(n)；
具体实施中，扩展状态观测器ESO是利用式(2)得到相应输出：
式(2)中，λ1、λ2、λ3分别为所述光源室、NDIR气室、探测器室的调整参数，并通过式(3)获得；b0是增益参数；fal是幂函数；s′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的t′(n)的跟踪信号；s′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的t′(n+1)的跟踪信号；s″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻t″(n)的跟踪微分信号；s″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻t″(n+1)的跟踪微分信号；s(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的补偿信号；s(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的补偿信号；τ、μ是参数分别取0.5、0.25；θ是区间长度；p(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室LADRC控制器的第n个采样时刻调整量；
式(3)中，ω是参数；
步骤6、将过度过程t′1(n)、t′2(n)、t′3(n)分别与跟踪信号s′1(n)、s′2(n)、s′3(n)进行计算，得到第n个采样时刻的跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)；
步骤7、将微分信号t″1(n)、t″2(n)、t″3(n)分别与跟踪微分信号s″1(n)、s″2(n)、s″3(n)进行计算，得到第n个采样时刻的微分误差信号e′1(n)、e′2(n)、e′3(n)；
步骤8、跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)输入到线性状态误差反馈控制器LSEF中，并输出光源室的调整量p′1(n)、NDIR气室的调整量p′2(n)、探测器室的调整量p′3(n)，再根据补偿信号s1(n)、s2(n)、s3(n)改变帕尔贴3和加热棒5的输入电流，从而使得光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3；
具体实施中，线性状态误差反馈控制器LSEF是利用式(4)得到相应输出；
式(4)中，λ01、λ02是线性状态误差反馈控制器LSEF的增益参数；p′(n)是是所述光源室、NDIR气室或探测器室线性状态误差反馈控制器LSEF的第n个采样时刻调整量；
步骤9、若实时温度z1(n)、z2(n)、z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3，则光源室、NDIR气室和探测器室中的加热棒、帕尔贴保持当前输入电流，使得在目标温度t1、t2、t3工作运行，否则，将n+1赋值给n后，返回步骤2顺序执行。
Claims (3)
1.一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测系统，其特征在于，包括：红外光源(1)、隔热层(2)、帕尔贴(3)、温度检测模块(4)、加热棒(5)、滤光片(6)、探测器(7)、单片机、信号放大模块、A/D转换器模块、信号采集模块和NDIR传感器；所述NDIR传感器包括：光源室、NDIR气室、探测器室；
所述红外光源(1)设置在所述光源室内，在所述光源室的内表面覆盖有所述隔热层(2)，在所述隔热层(2)上设置若干个帕尔贴(3)和加热棒(5)及其对应的温度检测模块(4)，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块(4)对所述光源室进行多点温度检测，并利用所述帕尔贴(3)和加热棒(5)对光源室进行多点温度控制，使得光源室内的温度保持在所设定的目标温度t1；
所述NDIR气室中设置有一个进气口和一个出气口，且所述NDIR气室的长度为l，在所述NDIR气室的内表面覆盖有所述隔热层(2)，并在所述隔热层上也设置有若干个帕尔贴和加热棒及其对应的温度检测模块(4)，且每个帕尔贴和加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块对所述NDIR气室进行多点温度检测，并利用帕尔贴和加热棒对NDIR气室进行多点温度控制，使得气室内的温度保持在所设定的目标温度t2；
所述滤光片(6)和探测器(7)设置在探测器室内，并在所述探测器室的内表面也覆盖有隔热层，在所述探测器室的隔热层上设置有若干个帕尔贴(3)和加热棒(5)及其对应的温度检测模块，且每个加热棒与每个温度检测模块间隔设置；
所述单片机利用温度检测模块对探测器室进行多点温度检测，并利用帕尔贴(3)和加热棒(5)对所述探测器室进行多点温度控制，使得探测器室内的温度保持在所设定的目标温度t3；
从所述NDIR气室的进气口中通入待检测气体后，所述单片机控制光源室的红外光源(1)发出红外光并经过NDIR气室后所产生的干扰光线，并由所述探测器室内的滤光片(6)进行过滤处理，得到滤光后的红外光；所述探测器(7)将滤光后的红外光转换为电压信号并发送给信号采集模块，由所述信号采集模块对电压信号进行信号采集，得到目标电压信号；再由所述信号放大模块对所述目标电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号；所述A/D转换模块将放大后的电压信号转变为数字信号后传递给所述单片机，用于对待检测气体进行气体浓度检测。
2.一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测方法，其特征在于，是应用于由权利要求1所述的多点恒温红外气体检测系统和LADRC控制器所组成的检测环境中，所述LADRC控制器包括：跟踪微分器TD、扩展状态观测器ESO以及线性状态误差反馈控制器LSEF；所述多点恒温红外气体检测方法是按照如下步骤进行：
步骤1、通过所述进气口向所述NDIR气室中通入一定的浓度的一氧化碳、二氧化碳和氮气的混合气体；
步骤2、利用温度检测模块对所述光源室、NDIR气室、探测器室的温度进行实时检测，得到第n个采样时刻的光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)；
步骤3、目标温度t1、t2、t3输入所述跟踪微分器TD中，并输出所述光源室的目标温度t1在第n个采样时刻的过渡过程t′1(n)以及过度过程t′1(n)的微分信号t″1(n)、NDIR气室的目标温度t2在第n个采样时刻的过渡过程t′2(n)以及过度过程t′2(n)的微分信号t″2(n)、探测器室的目标温度t3在第n个采样时刻的过渡过程t′3(n)以及过度过程t′3(n)的微分信号t″3(n)；
步骤4、令LADRC控制器在第n个采样时刻分别对所述光源室、NDIR气室、探测器室输出的调整量为p1(n)、p2(n)、p3(n)；
步骤5、所述第n个采样时刻的光源室温度z1(n)、NDIR气室温度z2(n)、探测器温度z3(n)和三个调整量p1(n)、p2(n)、p3(n)一起输入到所述扩展状态观测器ESO中，并分别输出过渡过程t′1(n)的跟踪信号s′1(n)、过渡过程t′2(n)的跟踪信号s′2(n)、过渡过程t′3(n)的跟踪信号s′3(n)、微分信号t″1(n)的跟踪微分信号s″1(n)、微分信号t″2(n)的跟踪微分信号s″2(n)、微分信号t″3(n)的跟踪微分信号s″3(n)，以及所述光源室在第n个采样时刻的补偿信号s1(n)、NDIR气室在第n个采样时刻的补偿信号s2(n)、探测器室在第n个采样时刻的补偿信号s3(n)；
步骤6、将过度过程t′1(n)、t′2(n)、t′3(n)分别与跟踪信号s′1(n)、s′2(n)、s′3(n)进行计算，得到第n个采样时刻的跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)；
步骤7、将微分信号t″1(n)、t″2(n)、t″3(n)分别与跟踪微分信号s″1(n)、s″2(n)、s″3(n)进行计算，得到第n个采样时刻的微分误差信号e′1(n)、e′2(n)、e′3(n)；
步骤8、所述跟踪误差信号e1(n)、e2(n)、e3(n)输入到线性状态误差反馈控制器LSEF中，并输出所述光源室的调整量p′1(n)、NDIR气室的调整量p′2(n)、探测器室的调整量p′3(n)，再根据补偿信号s1(n)、s2(n)、s3(n)改变帕尔贴(3)和加热棒(5)的输入电流，从而使得所述光源室的实时温度z1(n)、NDIR气室的实时温度z2(n)、探测器的实时温度z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3；
步骤9、若实时温度z1(n)、z2(n)、z3(n)分别达到目标温度t1、t2、t3，则所述光源室、NDIR气室和探测器室中的加热棒、帕尔贴保持当前输入电流，使得在目标温度t1、t2、t3工作运行，否则，将n+1赋值给n后，返回步骤2顺序执行。
3.根据权利要求2所述的一种减少温漂影响的多点恒温红外气体检测方法，其特征在于，所述跟踪微分器TD是利用式(1)得到相应输出、所述扩展状态观测器ESO是利用式(2)得到相应输出、所述线性状态误差反馈控制器LSEF利用式(3)得到相应输出；
式(1)中，e(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的偏差量，T为采样周期，r为决定跟踪速度的因子，h为滤波因子，t(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的目标温度，t′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程，t′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程，t″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的过渡过程微分信号，t″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的过渡过程微分信号，fh是fhan(·)的表达式，fhan(·)是离散时间优化控制综合函数；
式(2)中，λ1、λ2、λ3分别为所述光源室、NDIR气室、探测器室的调整参数，并通过式(4)获得；b0是增益参数；fal是幂函数；s′(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的t′(n)的跟踪信号；s′(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的t′(n+1)的跟踪信号；s″(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻t″(n)的跟踪微分信号；s″(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻t″(n+1)的跟踪微分信号；s(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n个采样时刻的补偿信号；s(n+1)是所述光源室、NDIR气室或探测器室在第n+1个采样时刻的补偿信号；τ、μ是两个参数；θ是区间长度；p(n)是所述光源室、NDIR气室或探测器室LADRC控制器的第n个采样时刻调整量；
式(3)中，λ01、λ02是线性状态误差反馈控制器LSEF的增益参数；p′(n)是是所述光源室、NDIR气室或探测器室线性状态误差反馈控制器LSEF的第n个采样时刻调整量；
式(4)中，ω是参数。
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