在使用非色散红外（NDIR）技术测量气体浓度时，正确解读从光源到达探测器的能量，从而得出准确的气体浓度至关重要。但要，如何才能清楚知道何种能量对应何种气体浓度呢？随着时间的推移，传感器组件会因老化而出现漂移和性能下降的情况，传感器需要一个可靠的参考标准来进行比较，重新校准其能量与浓度之间的转换关系。

有各种不同的实用方法可用来创建这些稳定的参考点。总的来说可以分为两大类：

单通道传感器通常将其内部能量信号传输指向传感器本身外部的一个参考点，如已知浓度的校准混合气体或自然新鲜空气基线。

双通道传感器，除了具备单通道传感器的特点以外，在传感器本身还有一个内部参考点。第二个内部参考（或通道）可以是一个额外的光源、第二探测器，或在同一探测器上的多个光谱滤波器。

这两种分类各有优缺点。

双通道传感器由两个独立的发射器组成，其中一个主发射器进行连续测量，参考发射器将以较小的时间间隔（例如一天一次）进行测量。与主发射器相比，参考发射器的损耗和劣化可以忽略不计，因此参考发射器的传感器可以将其出厂校准状态假定为固定参考状态。在NDIR传感器的使用寿命期间，主发射器会比参考发射器多点亮约40000次。通过从参考发射器接收能量，并将其与主发射器的能量进行比较，可以用来预测和补偿主发射器信号强度的下降。然而，这在实践中并不是很有效，因为导致传感器漂移和老化的原因有很多，而不仅仅是发射器信号退化。此外，这种设置价格更高，使电子元件更紧凑或使传感器整体尺寸更大。

由两个独立的探测器组成的双通道，其中一个探测器检测目标气体的光谱吸收情况，而第二个作为参考的探测器将始终且仅使用光谱滤波器进行测量，而不存在任何气体吸收任何东西。通过这种方式，传感器可以将发射器退化的影响（如光学元件变暗或其他可能导致到达两个探测器的能量变化的原因）与每次测量联系起来。这种设置的缺陷在于：其假设两个探测器之间接收能量的比率是固定的（即永远保持不变），但实际情况并非如此。久而久之，由于能量输出有限，需在两个探测器之间分配，信噪比将变差。

单通道的设置要简单得多。通道之间不存在可能出错的内部参考。单通道传感器使用的参考来自外部，已将内部各组件的各种可能的衰减和漂移问题考虑在内。要么直接使用已知的校准气体，要么在存储器中保留探测器在设定时间段内接收到的峰值辐射能量作为参考值。这一参考值通常与新鲜空气基线（即吸收气体在自然状态下达到的浓度下限）相关联。当可能偶尔重复暴露于该基线时，传感器将在其整个使用寿命期间反复使用这个近乎固定的参考点来校准其内部组件。事实证明，单通道是一种更简单、更简约，随时间推移更有效的高质量测量解决方案。

那么，什么时候双通道传感器更有用呢？在其内部参考还未开始出现问题之前，在更接近出厂校准状态的期间，双通道传感器拥有随时可用的内部参考（尚未出现不良因素），来进行即时的自我调整及校准，这可以让传感器在开箱使用时即具备很高的测量精度。单通道传感器可能具有较差的开箱即用性，因为它需要对零星的新鲜空气基线进行采样，并在这样的循环过程中逐步完善，以校正其在运输和产品组装或安装过程中产生的漂移。