[发明专利]非分光红外二氧化碳传感器控制方法、系统、介质及应用

说明书

本发明属于空气质量监测技术领域，公开了一种非分光红外二氧化碳传感器控制方法、系统、介质及应用，通过控制IO口的电平状态以及翻转频率，输出固定脉冲宽度方波信号；红外光通过光学气室，光在传播过程中被二氧化碳部分吸收，照射到热电堆探测器，热电堆探测器在受到光照后，产生电势差；热电堆探测器产生的电势差通过转换元件和转换电路将接收到的电势差信号进行滤波处理，输出为稳定态；用户端通过模数转换模块将接收到的模拟量信号转换为数字信号，在经过用户端MCU根据计算公式得到二氧化碳浓度值。本发明省去了非分光红外二氧化碳传感器内置MCU的空间和成本，达到了简化传感器结构，减小传感器装置体积，降低生产成本的效果。

技术领域

本发明属于空气质量监测技术领域，尤其涉及一种非分光红外二氧化碳传感器控制方法、系统、介质及应用。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，对所处环境中空气质量的关注度也不断提高，为了满足对空气质量的监测，环境类传感器如空气质量传感器(如CO₂、PM2.5)的市场前景广阔，增速显著，全球知名HVAC厂商都在传感器领域有所布局。二氧化碳浓度是衡量空气质量的重要指标之一，市面上已经存在各式各样用于检测二氧化碳浓度的传感器，可以广泛应用于新风空调，空气净化器等注重改善空气质量的健康家电产品。传统非分光红外二氧化碳传感器本身自带控制器，负责控制激励光源的启动和探头数据的处理。导致现有非分光二氧化碳传感器需要内置MCU完成数据处理功能，导致空间大，成本高，传感器结构复杂。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有非分光二氧化碳传感器需要内置MCU完成数据处理功能，导致空间大，成本高，传感器结构复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非分光红外二氧化碳传感器控制方法、系统、介质及应用。

本发明是这样实现的，一种非分光红外二氧化碳传感器控制方法，所述非分光红外二氧化碳传感器控制方法包括：

用户控制器通过I/O接口连接传感器系统，通过控制IO口的电平状态以及翻转频率，使IO口输出固定脉冲宽度的方波信号，以控制非分光红外光源发射等时间长度等光强的光信号；

红外光通过充有二氧化碳气体的光学气室，光在传播过程中被二氧化碳部分吸收，照射到热电堆探测器，光信号经过安装在热电堆探测器头部的滤光片，实现固定波长的光信号输入，热电堆探测器在受到光照后，产生电势差；

热电堆探测器产生的电势差通过转换元件和转换电路将接收到的电势差信号进行滤波处理，使其输出为稳定态；

用户端通过模数转换模块将接收到的模拟量信号转换为数字信号，在经过用户端MCU根据计算公式得到二氧化碳浓度值。

进一步，所述非分光红外二氧化碳传感器控制方法热电堆探测器的探头的模拟信号经过放大电路直接输入至使用者的ADC接口，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号；基于朗伯-比尔定律计算公式，对二氧化碳浓度进行计算，得到所测量二氧化碳气体浓度。

进一步，所述非分光红外二氧化碳传感器控制方法获得传感器相关特性参数以及补偿方程，特性参数和补偿方程通过用户手册的方式提供给用户；用户根据需求，根据传感器特性和补偿方程对传感器数值进行补偿；

所述非分光红外二氧化碳传感器控制方法的非分光红外二氧化碳检测包括：当具有连续波长的红外光透过待测气体时，气体吸收相应波段的红外光，结合朗伯-比尔定律，当有效光程、气体吸收系数、红外光强衰减量已知的情况下，计算出待测气体的浓度。