随着工业化进程的加快，现代社会对石油、天然气和煤炭等能源的需求量日益增加，与此同时有越来越多的有害气体排放到大气中，环境污染问题日益严重。尤其是受到密切关注的大气污染给人类生活和工农业生产带来日益严重的危害。因此研制一种具有较高灵敏度和分辨率的气体分析仪，使其用于检测有害气体浓度，不仅具有理论意义，更具有服务国民经济，改善人民生活的现实意义。 在阅读了大量相关文献，分析和比较各种气体分析方法优缺点的基础上，以二氧化碳气体作为研究对象，选择使用红外吸收法，对红外气体分析仪进行研究。首先，深刻阐述了红外气体分析法的分析原理。在此基础之上设计了系统方案，包括系统结构设计、硬件电路设计和软件设计。在结构设计方面，分析了红外光源、镀膜气室、窄带滤光片、红外探测器等器件的功能，并通过理论推导确定了最佳气室长度。在硬件电路方面设计了采样气路、光源驱动及电调制电路、滤波放大电路、微处器及外围电路等。采样气路设计保证了进入分析室的样气的“净化”，光源电调制电路极大的简化了系统的结构和体积，高精密的滤波放大电路，为后续的信号处理提供有力的保障，提高了系统的测量精度。在软件设计方面，编写了相应的单片机程序，并在分析了环境温度和压力对测量结果的影响后，建立了补偿模型，并编程实现了对最后结果的补偿。此次研究证明，设计出较高灵敏度、较高精度、性能可靠的非分光红外气体分析仪是切实可行的。