CO2、SO2等極性分子具有永久電偶極矩，因而具有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級(jí)，可與入射的特征波長(zhǎng)紅外光耦合產(chǎn)生吸收，氣體分子在紅外光波段，具有選擇性吸收譜圖，當(dāng)特定波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)CO2或SO2氣體后，能產(chǎn)生強(qiáng)烈的光吸收。
由于探測(cè)器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，當(dāng)探測(cè)器工作在線性區(qū)域內(nèi)，選定某一特定波長(zhǎng)并且確定了分析池(吸收池)長(zhǎng)度時(shí)，由測(cè)量光強(qiáng)能換算出混合氣體中被測(cè)氣體的濃度，這就是紅外吸收法能定量測(cè)量氣體濃度的基本原理。本儀器選定的測(cè)量波長(zhǎng)：CO2為4.26um，SO2為7.4um。
分析室包括微型紅外光源，反光鏡，調(diào)制電機(jī)，吸收池，濾光片和探測(cè)器。微型紅外光源用電加熱到800℃產(chǎn)生紅外光，經(jīng)吸收池被CO2、SO2吸收后再經(jīng)過(guò)窄帶濾光片，濾去除上述波長(zhǎng)外的其他光輻射的能量，入射到探測(cè)器上，則探測(cè)器上檢測(cè)到的是與CO2、SO2濃度相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過(guò)探測(cè)器光電轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)微機(jī)進(jìn)行歸一化定標(biāo)處理，積分反演成為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有調(diào)制馬達(dá)，把光信號(hào)調(diào)制成64Hz的交變輻射信號(hào)。探測(cè)器輸出的中心頻率為64Hz。
由熱釋電器件轉(zhuǎn)化為電信號(hào)經(jīng)前置放大和后級(jí)放大后通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)入微機(jī)，在微機(jī)中經(jīng)線性化運(yùn)算使之轉(zhuǎn)換成與CO2、SO2含量成比例的數(shù)值。