[发明专利]一种微型红外光声CO2

权利要求书

1.一种微型红外光声CO₂传感器，包括：控制模块、光源模块、非谐振式光声腔、以及声波检测模块；其特征在于，所述控制模块包括：信号发生器与处理器模块，所述非谐振式光声腔包括：光声腔腔体(2)、盖合于光声腔腔体顶端的顶盖(1)及盖合于光声腔腔体底端的底座(3)，所述光源模块包括：红外光源(4)与滤光片(5)，所述声波检测模块包括：麦克风(6)与锁相放大器，所述MEMS辐射红外光源设置于顶盖的下方、滤光片设置于MEMS辐射红外光源下方，所述麦克风设置于底座的上方；

所述光声腔腔体顶端的中心位置开设进光口(2-1)、底端的中心位置开设声波检测通道(2-2)、侧壁开设正对的进气孔(2-3)与出气孔(2-4)，所述进光口正对MEMS辐射红外光源与滤光片，所述声波检测通道正对麦克风；并且，构成光声腔腔体的外壳顶端开设有用以容纳MEMS辐射红外光源与滤光片凹槽、底端开设有用以容纳麦克风的凹槽。

2.按权利要求所述微型红外光声CO₂传感器，其特征在于，所述光声腔腔体呈圆柱形，其进光口的直径与红外光源的直径相同。

3.按权利要求所述微型红外光声CO₂传感器，其特征在于，所述红外光源采用MEMS辐射红外光源，所述红外光源发出的红外光经过滤光片后得到波长在4300nm处的中红外光。

4.按权利要求所述微型红外光声CO₂传感器，其特征在于，所述微型红外光声CO₂传感器的工作过程为：待测气体通过进气孔通入光声腔腔体，由处理器模块控制信号发生器产生低频调制信号对红外光源进行调制，红外光源发出红外光经过滤波片后进入光声腔腔体，光声腔腔体产生光声信号，由麦克风检测并转换成电信号，电信号经锁相放大器放大后输出至处理器模块，由处理器模块进行数据处理得到待测气体浓度。

5.按权利要求所述微型红外光声CO₂传感器的检测方法，包括以下步骤：

步骤1.传感器校准：向光声腔腔体通入N₂，记录所得光声信号、作为零误差基准信号；

步骤2.向光声腔腔体通入待测气体记录所得光声信号，将此光声信号与零误差基准信号相减得到校准后光声信号，依照校准后光声信号强度和气体浓度的映射关系得到待测气体浓度。