[發明專利]一種紅外氣體傳感器

有效

• 申請號: 201210276490.9
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN103575655A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 祁澤剛;任志雷;王書潛;連金峰;趙云祥
• 申請（專利權）人: 河南漢威電子股份有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及測量領域，尤其涉及一種紅外氣體傳感器。

背景技術

近幾年，隨著人們對紅外氣體傳感器的重視，紅外氣體傳感器的技術越來越完善。紅外氣體傳感器具有測量精度高、抗干擾能力強、可靠性高、抗中毒、壽命長等特點。目前普遍使用的紅外氣體傳感器測量的信號的精度會隨著環境溫度的變化而受到影響，傳感器在高溫時測量精度下降，低溫時發生數據的丟失，從而無法測量氣體濃度。

由于目前使用的紅外氣體傳感器的測量精度會隨著環境溫度的變化而受到影響，這就導致紅外氣體傳感器在高溫或者低溫時，不能精確測量氣體濃度或不能測量氣體濃度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種紅外氣體傳感器，以解決現有技術中溫度對紅外傳感器的測量精度的影響，其具體方案如下：

一種紅外氣體傳感器，包括：紅外光源、測量模塊以及與所述紅外光源相連的微處理器，

所述紅外光源產生寬帶脈沖的紅外光；

所述測量模塊檢測環境溫度信號，并接收所述紅外光源發出的紅外光，檢測紅外光信號，并發送所述紅外光信號以及環境溫度信號；

所述微處理器接收所述紅外光信號以及環境溫度信號，確定與所述環境溫度信號對應的預設標準紅外光信號強度，并將所述測得的紅外光信號強度與所述預設標準紅外光信號強度進行比較，根據比較結果對所述紅外光源的開關頻率進行調制，利用調制后的紅外光源發出的紅外光，檢測氣體濃度信號。

進一步的，所述測量模塊包括：測量氣室、測溫電路以及與所述測量氣室相連的紅外氣體探測器，

所述紅外光源發出的紅外光，經由測量氣室，入射到所述紅外氣體探測器上，所述紅外氣體探測器檢測紅外光信號，所述測溫電路對環境溫度進行檢測，所述紅外氣體探測器和測溫電路分別將所檢測到的紅外光信號和環境溫度信號發送給所述信號處理模塊。

還包括：與所述測量模塊與微處理器相連的信號處理模塊，所述信號處理模塊接收所述測量模塊發出的紅外光信號以及環境溫度信號，對所接收到的信號進行處理，并將處理后的信號發送至所述微處理器。

進一步的，所述信號處理模塊包括：信號放大電路、與所述信號放大電路相連的濾波電路以及與所述濾波電路相連的AD轉換電路，

所述信號放大電路接收所述測量模塊發出的所述紅外光信號和環境溫度信號，對所接收到的信號進行放大處理，并發送給當所述濾波電路；所述濾波電路接收所述信號放大電路處理后的所述紅外光信號和環境溫度信號，對所接收到的信號進行濾波處理，并發送給所述AD轉換電路；所述AD轉換電路接收所述濾波電路處理后的所述紅外光信號和環境溫度信號，對所接收到的信號進行AD轉換，并將處理后的信號發送給所述微處理器。

進一步的，所述微處理器包括：信號接收模塊，與所述信號接收模塊相連的分析模塊，與所述分析模塊相連的調節模塊，

所述信號接收模塊接收紅外光信號和環境溫度信號，并發送給所述分析模塊；

所述分析模塊接收所述信號，獲得所述環境溫度信號后，將所述該環境溫度信號下預設的紅外光信號強度與測得的紅外光信號進行比較，將比較結果發送給所述調節模塊；

所述調節模塊接收所述比較結果，并根據所述比較結果對所述紅外光源的開關頻率進行調節，使所述紅外氣體探測器測得的紅外光信號在不溢出的前提下最大。

進一步的，所述比較結果包括：所述測量模塊檢測到的紅外光信號強度低于所述預設標準紅外光信號強度，所述調節模塊對所述紅外光源的開關頻率進行升高調節，直至所述紅外氣體探測器測得的紅外光信號在不溢出的前提下最大。

進一步的，所述比較結果包括：所述測量模塊檢測到的紅外光信號強度高于所述預設標準紅外光信號強度且所述紅外光信號溢出，所述調節模塊對所述紅外光源的開關頻率進行降低調節，直至所述紅外氣體探測器測得的紅外光信號在不溢出的前提下最大。

從上述方案可以看出，本發明公開的紅外氣體傳感器，通過測量模塊增加測量環境溫度信號的功能，微處理器獲得環境溫度信號后，根據該環境溫度下預設的紅外光信號與測得的紅外光信號進行比較，根據比較結果自動調制光源開關頻率，使測量模塊能夠精確測量紅外光信號，進而能夠獲得精確的氣體濃度信號，從而改變紅外氣體傳感器在高溫時不能精確測量氣體濃度，低溫時無法測量氣體濃度的狀況。因此，解決了現有技術中環境溫度影響紅外氣體傳感器的問題，使紅外氣體傳感器不隨溫度變化而影響測量精度，使探測到的氣體濃度更精確。

附圖說明