[发明专利]补偿发光介质的退化的传感器

说明书

优先权声明

根据U.S.C 35§119(e)的规定，本申请主张2006年10月6日申请 申请号为60/849,951的美国临时专利申请的权利，并且根据U.S.C 35§ 120/365的规定，本申请主张2007年10月2日申请的申请号为11/866, 046的美国专利申请的权利。

技术领域

本发明涉及一种补偿传感器中发光介质的退化的系统和方法，该传感 器确定与气体主体中的一个或多个被分析物相关的信息。

背景技术

包括发光介质的传感器是已知的，所述传感器测量发光介质发光的一 个或多个方面，以确定与气体主体中的被分析物相关的信息，所述气体主 体中的被分析物与该发光介质接触。专利号为6,325,978；6,632,402； 6,616,896和6,815,211的美国专利均公开了这类传感器的实例，所述传感器 使用发光淬火来确定流经样品管的气体中诸如氧气的气体浓度，这里以引 用的方式将上述每个专利的内容结合到本申请中。

通常，由于发光介质的退化，这些基于发光的传感器的精度会随着时 间而降低，所述发光介质的退化是由光致漂白、原子团形成和/或其它现象 造成的。如果不相对频繁地校准和/或相对频繁地更换发光介质，则这类常 规传感器会因为该降低而变得不可靠。还存在与发光介质退化相关联的其 它缺点。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种传感器，用于确定与气体主体中的一个或 多个气态被分析物相关的信息。在一个实施例中，所述传感器包括第一传 感器部分和第二传感器部分。第一传感器部分包括发射器，所述发射器用 于发射电磁辐射。所述第二传感器部分用于可拆卸地耦合到所述第一传感 器部分并且包括发光介质、存储模块和发射器。发光介质与气体主体保持 可操作的通信，并且，如果第二传感器部分可拆卸地耦合到第一传感器部 分，则设计该发光介质以接收来自发射器的电磁辐射。发光介质对其从发 射器接收的电磁辐射做出响应而发射发光辐射，以使得可以根据该发光辐 射的一个或多个属性来确定与气体主体中的一个或多个气态被分析物相关 的信息。存储模块储存与发光介质的退化相关的信息，其中发光介质的退 化通过发光介质而影响发光辐射的发射。发射机传输所述与发光介质的退 化相关的信息。

本发明的另一方面涉及一种系统，用于确定与气体主体中的一个或多 个气态被分析物相关的信息。在一个实施例中，该系统包括处理器和传感 器。所述传感器包括第一传感器部分和第二传感器部分。第一传感器部分 包括发射器和光敏检测器。所述发射器用于发射幅度调制的电磁辐射。所 述光敏检测器用于接收电磁辐射并且对所接收的电磁辐射做出响应而生成 一个或多个输出信号，所述输出信号表示所接收的电磁辐射的幅度。所述 第二传感器部分用于可拆卸地耦合到所述第一传感器部分并且包括发光介 质、存储模块和发射机。

发光介质与气体主体保持可操作的通信，并且，如果第二传感器部分 可拆卸地耦合到第一传感器部分，则设计所述发光介质以接收来自发射器 的幅度调制的电磁辐射。发光介质对其从发射器接收的电磁辐射做出响应 而发射发光辐射，以使得可以根据该发光辐射的一个或多个属性来确定与 气体主体中的一个或多个气态被分析物相关的信息。此外，如果第二传感 器部分可拆卸地耦合到第一传感器部分，则设计所述发光介质以使得该发 光辐射的一部分聚集到光敏检测器。存储模块储存与发光介质的退化相关 的信息，其中发光介质的退化通过发光介质而影响发光辐射的发射。

发射机传输所述与发光介质的退化相关的信息。处理器(i)接收由 光敏检测器生成的输出信号，(ii)接收由发射机无线传输的所述与发光介 质的退化相关的信息，并且(iii)基于由光敏检测器生成的输出信号和从 发射机接收的信息来确定与一个或多个气态被分析物相关的信息。

本发明的再一方面涉及一种传感器，其对刺激物(stimulus)做出响应 而生成输出信号，其中以与所述刺激物的一个或多个属性具有预定关系的 方式生成该输出信号，以使得可以根据该输出信号来确定所述刺激物的一 个或多个属性。在一个实施例中，传感器包括元件、传感器处理器和发射 机。元件会退化，从而导致在输出信号与刺激物的一个或多个属性之间以 预定关系产生可预测的波动。传感器处理器提供与元件的退化相关的信息。 发射机无线地传输由处理器提供的信息。