[發明專利]氣體傳感器

在審

• 申請號: 202010144920.6
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111665211A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: A·托里特沙諾夫;C·康薩尼;T·格里勒;P·伊爾西格勒;C·帕納切爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/01
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 郭星

1.一種氣體傳感器(100)，包括：

具有腔體(120)的基底(110)，所述腔體(120)用于為具有中心波長λ₀的已濾波IR輻射(R)與所述腔體(120)中的目標氣體的交互提供光學交互路徑(120-1)，其中所述腔體(120)對于包括所述目標氣體組分的環境氣體是可進入的，

熱發射器(130)，被布置用于發射寬帶IR輻射(R₀)，其中所述熱發射器(130)被光學耦合到所述腔體(120)，

波長選擇結構(140)，被布置用于濾波由所述熱發射器(130)發射的所述寬帶IR輻射(R₀)、并且用于在所述腔體(120)中提供所述中心波長為λ₀的所述已濾波IR輻射(R)，

其中所述波長選擇元件(140)被光學耦合在所述熱發射器(130)與所述腔體(120)之間，

或者

其中所述波長選擇元件(140)被形成為所述腔體(120)的結合結構，

IR檢測器(150)，被布置為基于已經穿過所述腔體(120)中的所述光學交互路徑(120-1)并且被所述IR檢測器(150)接收的所述已濾波IR輻射的信號強度來提供檢測器輸出信號(S_OUT)。

2.根據權利要求1所述的氣體傳感器(100)，其中所述腔體(120)被布置為提供所述光學交互路徑(120-1)的長度(l₁₂₀)，所述光學交互路徑(120-1)的所述長度(l₁₂₀)為所述已濾波IR輻射(R)的所述中心波長λ₀的至少100倍，并且其中所述腔體(120)的形成所述光學交互路徑(120-1)的部分被配置為通過標準反射來引導具有所述中心波長λ₀的所述已濾波IR輻射(R)。

3.根據權利要求1或2所述的氣體傳感器(100)，其中所述基底(110)包括通向所述腔體(120)的至少一個進入孔(160)，以用于提供具有所述目標氣體組分的所述環境氣體通向所述腔體(120)的通道。

4.根據前述權利要求中任一項所述的氣體傳感器(100)，其中所述光學交互路徑(120-1)平行于所述腔體(120)的底部側壁(120-A)和頂部側壁(120-B)延伸，使得所述已濾波IR輻射沿著所述基底的橫向平面被引導。

5.根據前述權利要求中任一項所述的氣體傳感器(100)，其中所述腔體(120)的底部側壁(120-A)和頂部側壁(120-B)沿著所述光學交互路徑(120-1)彼此平行地延伸，以用于沿著所述光學交互路徑提供所述腔體(120)的恒定高度(h₁₂₀)，所述恒定高度(h₁₂₀)大于所述中心波長λ₀。

6.根據前述權利要求中任一項所述的氣體傳感器(100)，其中所述腔體(120)包括沿著所述光學交互路徑的豎直側壁(120-C，120-D)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的氣體傳感器(100)，其中所述腔體(120)包括曲折形狀或螺旋形狀，以用于提供相應成形的光學交互路徑(120-1)并且提供所述光學交互路徑(120-1)的所得到的長度(l₁₂₀)，所述所得到的長度(l₁₂₀)大于所述基底(110)的橫向尺寸的。

8.根據前述權利要求中任一項所述的氣體傳感器(100)，其中所述基底(110)包括彼此鍵合的第一部分基底(110-1)和第二部分基底(110-2)，其中所述第一部分基底和所述第二部分基底(110-1，110-2)中的至少一個基底包括用于在鍵合的所述第一部分基底和所述第二部分基底(110-1，110-2)之間提供所述腔體(120)的凹部。