近年来，随着社会的飞速发展和科学技术的不断创新，人们的生活水平有了很大的提高，但随之而来的环境问题也日益严重。大气中粉尘污染就是最严重的问题之一，而这又与我们的生命健康和生活质量息息相关，所以人们对大气中粉尘等颗粒物的监测越来越重视。粉尘浓度检测在矿业、石化、环保等多个领域内都有广泛的应用，因此粉尘浓度检测已成为科学研究的热点。本文在参阅大量文献的基础上，针对传统光学方法测量粉尘时环境温度变化、光源稳定性和光电器件性能漂移等因素对测量精度的影响，展开研究，设计出一种能够适应多变的测量条件的传感器，从而实现了对粉尘浓度的准确测量。具体研究如下：分析比较了各种粉尘浓度检测技术的优缺点，阐述了红外吸收法测量粉尘的基本原理，提出一种新的差分方法来测量粉尘浓度，使其能够抑制温度变化、光源不稳定和光电器件零漂移等因素的干扰，并建立数学模型。基于所提出差分方法的模型设计了粉尘检测系统的总体结构，即空间双光路结构。合理地设计气室、放大电路等结构并且选择合适的光源、探测器、中央处理器及相关的器件，保证了粉尘检测系统的准确性。运用MATLAB拟合直线对系统进行了标定，通过实验对比新的双光路差分方法、传统的双光路差分方法和单光路测量法在消除误差方面的能力，验证了新算法测量粉尘浓度的可靠性。