[发明专利]可变波长气体红外传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体检测传感器，具体的说，涉及了一种可变波长气体红外传感器。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对于气体监测的需求越来越高，而现有的传感器能测量的气体种类一般都是单一的，当需要测量不同气体时，往往需要更换传感器，而更换传感器涉及诸多不易处理的技术问题，且浪费时间和人工，这显然不能满足用户的需求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种设计科学、使用方便、可实现多种气体探测的可变波长气体红外传感器。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种可变波长气体红外传感器，它包括微处理器电路、测量气室、分别连接所述微处理器电路的红外光源和气体红外探测器、DA转换电路和电压控制电路；其中，所述气体红外探测器包括探测器主机、可变波长滤光器和供电电路，所述可变波长滤光器包括有宽带滤光片、FP腔、固定电极和可控电极，所述供电电路包括电阻R11和电容C11，所述电容C11两端分别连接所述固定电极和所述可控电极，所述电阻R11一端连接所述固定电极，所述电阻R11另一端和所述可控电极作为所述供电电路的电压输入端；所述微处理器电路的电压控制端连接所述DA转换电路的数字信号输入端，所述DA转换电路的模拟信号输出端连接所述电压控制电路的电压控制端，所述电压控制电路的电压输出端连接所述供电电路的电压输入端。

基于上述，它还包括依次连接的信号放大电路、滤波电路和AD转换电路，其中，所述气体红外探测器的信号输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述AD转换电路的数字信号输出端连接所述微处理器电路的信号采集端。

基于上述，所述电压控制电路包括运算放大器U1A、运算放大器U1B、增益电阻R1、增益电阻R2、增益电阻R3、增益电阻R4、增益电阻R5、滤波电容C1和滤波电容C2；其中，所述增益电阻R1一端分别连接所述增益电阻R2一端和所述运算放大器U1A的反相输入端，所述增益电阻R2另一端连接所述运算放大器U1A的输出端，所述增益电阻R3一端连接所述运算放大器U1A的反相输入端，所述增益电阻R3另一端接地，所述滤波电容C1两端分别连接在所述增益电阻R2两端；所述增益电阻R4一端分别连接所述增益电阻R5一端和所述运算放大器U1B的反相输入端，所述增益电阻R5另一端连接所述运算放大器U1B的输出端，所述运算放大器U1B的正相输入端接地，所述滤波电容C2两端分别连接在所述增益电阻R5两端；所述增益电阻R1和所述增益电阻R4的另一端用于连接基准参考电压；所述运算放大器U1A的正相输入端作为所述电压控制电路的电压控制端，所述运算放大器U1A和所述运算放大器U1B的输出端作为所述电压控制电路的电压输出端。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该传感器运用了红外吸收光谱技术和电压控制技术，使其能够测量多种不同气体的浓度，其具有测量气体可变、灵敏度高、抗干扰能力强、响应时间短等特点，同时，由于信号和参考使用的是同一探测器，因而可以消除温度对探测器的影响及探测器失配问题。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是所述气体红外探测器的结构示意图。

图3是所述电压控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种可变波长气体红外传感器，它包括微处理器电路、测量气室、分别连接所述微处理器电路的红外光源和气体红外探测器、DA转换电路和电压控制电路；其中，所述气体红外探测器包括探测器主机、可变波长滤光器和供电电路，所述可变波长滤光器包括有宽带滤光片、FP腔、固定电极和可控电极，所述供电电路包括电阻R11和电容C11，所述电容C11两端分别连接所述固定电极和所述可控电极，所述电阻R11一端连接所述固定电极，所述电阻R11另一端和所述可控电极作为所述供电电路的电压输入端；所述微处理器电路的电压控制端连接所述DA转换电路的数字信号输入端，所述DA转换电路的模拟信号输出端连接所述电压控制电路的电压控制端，所述电压控制电路的电压输出端连接所述供电电路的电压输入端；即所述微处理器电路通过所述DA转换电路、所述电压控制电路实现电压的变化，进而达到调整所述可变波长滤光器的目的。