[发明专利]红外气体传感器及红外气体传感器的测量方法

权利要求书

1.一种红外气体传感器，包括气体腔室、位于所述气体腔室一端的光源端、与所述光源端相对地位于所述气体腔室另一端的探测端、位于所述光源端的红外光源、位于所述探测端的滤光片和红外探测器、与所述红外光源与所述红外探测器均电性连接的电路系统；所述滤光片位于所述红外光源与所述红外探测器中间；其特征在于：所述红外气体传感器还包括设置于所述光源端的温度传感器，所述温度传感器与所述电路系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的红外气体传感器，其特征在于：所述电路系统包括控制器、与所述控制器电性连接以给所述红外光源供电的供电电路、与所述控制器电性连接的温度补偿电路。

3.根据权利要求2所述的红外气体传感器，其特征在于：所述温度传感器为与所述温度补偿电路电性连接的热敏电阻。

4.根据权利要求3所述的红外气体传感器，其特征在于：所述温度补偿电路包括与所述温度传感器连接以实时输出所述温度传感器的阻值变化的电阻测量电路、与所述电阻测量电路的输出端连接的滤波器、与所述滤波器输出端连接的运算放大器、与所述运算放大器输出端连接的多通道模数转换器、与所述模数转换器输出端连接的信号处理器，所述信号处理器的输出端与所述红外探测器电性连接。

5.根据权利要求4所述的红外气体传感器，其特征在于：所述电阻测量电路采用分压电路，用一个固定偏压V_c和一个固定电阻R_L测量温度传感器R_T上的分压V_T，R_T＝R_L/(1-V_c/V_T)，所述电阻测量电路的输出信号为电压信号V_T。

6.根据权利要求1所述的红外气体传感器，其特征在于：所述红外气体传感器还包括用以封装所述红外光源的封装壳、固定安装所述红外光源的基板。

7.根据权利要求6所述的红外气体传感器，其特征在于：所述温度传感器设置于所述封装壳内或所述温度传感器设置于所述基板上或所述温度传感器集成于所述红外光源上。

8.一种用于权利要求1所述的红外气体传感器的测量方法，包括如下步骤：

S1：通过红外探测器检测并输出红外光被待测气体吸收前的光强I₀、红外光被待测气体吸收后的光强I；

S2：通过温度传感器检测所述红外光源的温度，并通过电路系统对所述红外探测器的输出信号光强I₀、光强I进行补偿。

9.根据权利要求8所述的红外气体传感器的测量方法，其特征在于：所述红外气体传感器的电路系统包括控制器、与所述控制器电性连接以给所述红外光源供电的供电电路、与所述控制器电性连接的温度补偿电路；所述温度传感器为与所述温度补偿电路电性连接的热敏电阻；所述温度补偿电路包括与所述温度传感器连接以实时输出所述温度传感器的阻值变化的电阻测量电路、与所述电阻测量电路的输出端连接的滤波器、与所述滤波器输出端连接的运算放大器、与所述运算放大器输出端连接的多通道模数转换器、与所述模数转换器输出端连接的信号处理器，所述信号处理器的输出端与所述红外探测器电性连接；所述步骤S2具体为：

S2.1：设置电阻测量电路，实时输出所述温度传感器的阻值变化；

S2.2：通过滤波器过滤所述电阻测量电路输出的信号，降低噪声；

S2.3：将滤波器输出的降噪后的信号采用运算放大器进行放大；

S2.4：将运算放大器输出的放大后的信号输入模数转换器进行模拟/数字转换；

S2.5：将通过模数转换器转换后的数字信号输入信号处理器中对红外探测器的输出信号进行补偿。

10.根据权利要求9所述的红外气体传感器的测量方法，其特征在于：所述步骤S2.5具体为：根据红外光源及待测气体的具体情况，在所述控制器内预先设定红外光源达到相应测量条件时的温度区间，仅当红外光源的温度达到设定的温度区间内时，所述红外气体传感器才输出当前测量的光强I₀、光强I；当红外光源的温度未达到设定的温度区间内，则电路系统根据红外光源的实时温度调节供电压，调整所述红外光源的温度到达设定的温度区间 内。