[发明专利]具有自适应操作频率的光声传感器

权利要求书

1.一种光声传感器，包括：

具有开口的气室；

光源，产生辐射以辐射所述气室内的样气；

检测器，当光源没有正在产生辐射时收集所述气室内的压力波动以确定周围环境内压力波动的谱内容；以及

控制器，从所述检测器接收表示周围环境内压力波动的谱内容的信号，所述控制器将由所述光源所产生的辐射的频率调整到使得与周围环境内压力波动的谱内容的冲突最小化的频率，其中所述检测器响应于由被辐射的样气的压力波动所产生的声信号来产生输出电信号，

其中，所述检测器收集被辐射的样气的压力波动以产生表示被辐射的样气的压力波动的输出信号的样本集；以及

所述控制器分析所述输出信号的样本集，并且确定被辐射的样气的压力波动的谱内容。

2.如权利要求1所述的光声传感器，进一步包括滤光器，所述滤光器放置于光源和气室之间以过滤辐射到气室中的辐射。

3.如权利要求2所述的光声传感器，其中所述滤光器提供密封以防止气体除了通过开口以外进入气室。

4.如权利要求1所述的光声传感器，其中所述检测器是麦克风。

5.如权利要求4所述的光声传感器，其中所述麦克风接合样气中的压力变化，并且提供密封以防止样气除了通过开口以外进入气室。

6.如权利要求1所述的光声传感器，进一步包括隔膜，所述隔膜与气室的开口相对准以允许样气进入气室。

7.如权利要求1所述的光声传感器，进一步包括扬声器，所述扬声器被激活以暴露气室中的开口，从而允许样气进入气室。

8.如权利要求1所述的光声传感器，其中所述光源发射调制的窄带红外辐射。

9.如权利要求1所述的光声传感器，其中所述控制器操作光声传感器以在样气进入气室的采样周期和光源辐射气室内的样气的检测周期之间进行交替。

10.一种使用如权利要求1到9中任一项所述的光声传感器对样气进行检测的方法，包括：

向气室的开口提供样气；

产生表示样气的压力波动的输出信号的参考集，所述样气的压力波动由样气所位于的周围环境中的噪声引起；

使用控制器来分析输出信号的参考集，并且确定由周围环境内的噪声引起的样气的压力波动的谱内容；

使用控制器来指引光源以如下频率来发射辐射，该频率使样气的压力波动与在周围环境内的样气的压力波动的谱内容的冲突最小化；

产生表示被辐射的样气的压力波动的输出信号的样本集；以及

使用控制器来分析所述输出信号的样本集，并且确定被辐射的样气的压力波动的谱内容。

11.如权利要求10所述的方法，其中向气室的开口提供样气包括使样气穿过隔膜。

12.如权利要求10所述的方法，其中向气室的开口提供样气包括激活扬声器以暴露气室中的开口。

13.如权利要求10所述的方法，其中产生表示由样气所位于的周围环境中的噪声引起的样气的压力波动的输出信号参考集包括：用麦克风检测压力波动。

14.如权利要求10所述的方法，产生表示被辐射样气的压力波动的输出信号包括：用麦克风检测被辐射的样气的压力波动。

15.如权利要求10所述的方法，进一步包括在光源发射辐射之后并且在辐射到达样本之前过滤该辐射。

16.如权利要求10所述的方法，其中使用控制器来指引光源发射辐射包括：使用光源来发射调制的窄带红外辐射。

17.如权利要求10所述的方法，进一步包括分析被辐射的样气的压力波动的谱内容以识别存在于样气中的物质。

18.如权利要求10所述的方法，其中分析被辐射的样气的压力波动的谱内容以识别存在于样气中的物质包括：确定存在于样气中的物质的浓度。