快调制NDIR气体传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种快调制NDIR气体传感器，包括红外发光吸收传感组件、滤光组件、支撑组件以及红外反射组件；所述红外发光吸收传感组件通过支撑组件与红外反射组件连接且形成NDIR气体传感器的光学腔室；所述滤光组件位于所述光学腔室内；所述红外发光吸收传感组件发出的红外辐射通过光学腔室照射至所述红外反射组件上，所述红外反射组件对红外辐射进行反射并透过滤光组件，使特定波长的红外照射至红外发光吸收传感组件上。通过使用本发明专利技术气体传感器，有效的解决由于调制问题引起的NDIR气体传感器发出的光源辐射强度低的问题，同时也有效的提高NDIR气体传感器分辨率和响应速度，从而为研发高性能的NDIR气体传感器奠定了坚实的基础。的基础。的基础。

【技术实现步骤摘要】
快调制NDIR气体传感器


[0001]本专利技术属于NDIR气体传感器
，具体涉及一种快调制NDIR气体传感器。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高，设备的智能化成为一个发展趋势，感知节点设置的越来越多，传感器的需要也越来越大，其中非色散红外气体传感器(以下统称为NDIR气体传感器)凭借精度高、寿命长、选择好、不易中毒等特点受到了市场的广泛关注。
[0003]现有的NDIR气体传感器通常是采用通过对红外光源的供电调制或者使用斩波器，把恒定的红外辐射转换为交变红外辐射，以提高对红外探测器信号的高信噪比提取，或者满足热释电等交变类型的红外探测器对红外信号的要求。但斩波器，难以小型化集成，红外光源的供电调制相对简单，但是光源闪烁容易对寿命产生影响；此外，以钨丝灯、MEMS光源为代表的热型光源存在高频下的调制深度的问题，其发射红外辐射的强度会随频率的提高而大幅降低，限制了NDIR气体传感器分辨率、响应速度等性能；因此，研究一种新的NDIR气体传感器是现有研发人员主要攻克主题之一。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种快调制NDIR气体传感器，解决了现有由于调制问题引起的NDIR气体传感器中红外光源辐射强度低、分辨率低、响应速度不佳的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种快调制NDIR气体传感器，包括红外发光吸收传感组件、滤光组件、支撑组件以及红外反射组件；所述红外发光吸收传感组件通过所述支撑组件与所述红外反射组件连接且形成所述NDIR气体传感器的光学腔室；所述滤光组件位于所述光学腔室内；所述红外发光吸收传感组件发出的红外辐射通过所述光学腔室照射至所述红外反射组件上，所述红外反射组件对所述红外辐射进行反射并透过所述滤光组件，使特定波长的红外照射至所述红外发光吸收传感组件上。
[0006]优选地，所述红外发光吸收传感组件包括红外光源、红外吸收器、光源驱动电路、以及用于处理所述红外吸收器测量到的电压值并将所述电压值计算为气体浓度值的信号处理电路；红外光源与光源驱动电路连接；所述红外吸收器与所述信号处理电路连接。
[0007]优选地，所述红外发光吸收传感组件还包括用于检测所述红外吸收器工作时的环境温度传感器，所述环境温度传感器与所述信号处理电路连接。
[0008]优选地，所述红外反射组件包红外反射微镜、微镜驱动电路，所述微镜驱动电路与所述红外反射微镜连接，所述红外反射组件上设置有透气孔。
[0009]优选地，该NDIR气体传感器还包括焊盘、互联焊盘、互联通孔，所述焊盘设置在所述传感器组件上，所述焊盘通过所述互联焊盘、互联通孔与所述光源驱动电路、所述信号处理电路以及微镜驱动电路连接。
[0010]优选地，所述互联通孔位于所述支撑组件内。
[0011]优选地，所述温度传感器靠近所述红外吸收器设置。
[0012]优选地，所述滤光组件置于所述红外吸收器的上方，且所述红外吸收器为热电堆传感器或热释电传感器中的一种。
[0013]与现有技术相比，本专利技术中通过将所述红外发光吸收传感组件、所述支撑组件以及所述红外反射组件配合连接后形成该NDIR气体传感器的光学腔室，并将所述滤光组件设置于所述光学腔室内，这样，不仅实现了当所述红外发光吸收传感组件发出的红外辐射通过所述光学腔室照射至所述红外反射组件上时，所述红外反射组件对所述红外辐射进行反射并透过所述滤光组件，使特定波长的红外照射至所述红外发光吸收传感组件上的目的，而且还实现了红外光源能够持续、稳定地向外辐射红外辐射，并且红外辐射能够通过红外反射组件的反射，周期性的透过滤光组件照射至红外发光吸收传感组件上的目的，进而也有效的解决由于调制问题引起的NDIR气体传感器发出的光源辐射强度低的问题，同时也有效的提高NDIR气体传感器分辨率和响应速度，从而为研发高性能的NDIR气体传感器奠定了坚实的基础。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例提供的快调制NDIR气体传感器的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例提供的快调制NDIR气体传感器爆炸图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的快调制NDIR气体传感器的第一种工作状态示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例提供的快调制NDIR气体传感器的第二种工作状态示意图。
[0018]图中，1.红外发光吸收传感组件，11.红外光源，12.红外吸收器，13.光源驱动电路，14.信号处理电路，15环境温度传感器，2.滤光组件，3.支撑组件，4.红外反射组件，41.透气孔，42.红外反射微镜，43.微镜驱动电路，5.光学腔室，6.焊盘，7.互联焊盘，8.互联通孔。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]在本专利技术的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]本专利技术实施例提供的快调制NDIR气体传感器，如图1和图2所示，包括红外发光吸收传感组件1、滤光组件2、支撑组件3以及红外反射组件4；所述红外发光吸收传感组件1通过所述支撑组件3与所述红外反射组件4连接且形成所述NDIR气体传感器的光学腔室5；所
述滤光组件2位于所述光学腔室5内；所述红外发光吸收传感组件1发出的红外辐射通过所述光学腔室5照射至所述红外反射组件4上，所述红外反射组件4对所述红外辐射进行反射并透过所述滤光组件2，使特定波长的红外照射至所述红外发光吸收传感组件1上。
[0022]采用上述方案后，通过将所述红外发光吸收传感组件1、所述支撑组件3以及所述红外反射组件4配合连接后形成该NDIR气体传感器的光学腔室5，并将所述滤光组件2设置于所述光学腔室内5，这样，不仅实现了当所述红外发光吸收传感组件1发出的红外辐射通过所述光学腔室5照射至所述红外反射组件4上时，所述红外反射组件4对所述红外辐射进行反射并透过所述滤光组件2，使特定波长的红外辐射照射至所述红外发光吸收传感组件1上的目的，而且还实现了红外光源能够持续、稳定地向外辐射红外辐射，并且红外辐射能够通过红外反射组件4的反射，周期性的透过滤光组件2照射至红外发光吸收传感组件1上的目的，进而也有效的解决由于调制问题引起的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快调制NDIR气体传感器，其特征在于，包括红外发光吸收传感组件(1)、滤光组件(2)、支撑组件(3)以及红外反射组件(4)；所述红外发光吸收传感组件(1)通过所述支撑组件(3)与所述红外反射组件(4)连接且形成所述NDIR气体传感器的光学腔室(5)；所述滤光组件(2)位于所述光学腔室(5)内；所述红外发光吸收传感组件(1)发出的红外辐射通过所述光学腔室(5)照射至所述红外反射组件(4)上，所述红外反射组件(4)对所述红外辐射进行反射并透过所述滤光组件(2)，使特定波长的红外辐射照射至所述红外发光吸收传感组件(1)上。2.根据权利要求1所述的快调制NDIR气体传感器，其特征在于，所述红外发光吸收传感组件(1)包括红外光源(11)、红外吸收器(12)、光源驱动电路(13)、以及用于处理所述红外吸收器(12)测量到的电压值并将所述电压值计算为气体浓度值的信号处理电路(14)；红外光源(11)与光源驱动电路(13)连接；所述红外吸收器(12)与所述信号处理电路(14)连接。3.根据权利要求2所述的快调制NDIR气体传感器，其特征在于，所述红外发光吸收传感组件(1)还包括用于检测所述红外吸收器(12)工作时的环境温度传感器(15)，所述环境温度传感器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：武斌，宏宇，
申请(专利权)人：深圳市美思先端电子有限公司，
类型：发明
国别省市：