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多气体红外光学传感器的研究
  • ISSN号:1671-1815
  • 期刊名称:科学技术与工程
  • 时间:2014.6.28
  • 页码:248-251
  • 分类:TN214[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中北大学电子测试技术国家重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51205373)、山西省自然科学基金项目(2012021013-4)资助
  • 相关项目:基于黑硅吸收层的多层组合纳米膜红外探测器及其气体检测技术
中文摘要:

为了解决目前红外光学传感器只能进行单一气体检测的问题,基于红外光谱吸收原理,设计了可以同时测试三种气体的光学传感器。提出了一种内壁由相交的双椭圆球面旋转构成,且具有折叠反射光路的圆筒式气室结构,解决了微气室结构实现高聚光度与集成度的关键技术问题。传感器内部有四个单通道探测器(一个参考通道和三个测试通道)和一个红外光源。通过对气室的合理布局,实现了一个传感器测试多种气体。利用响应通道输出信号与参考通道输出信号求比值计算气体浓度的方法,消除了外界环境对测试结果的影响。经过测试,在气体浓度较低的范围内,传感器的最大测量误差仅为±0.05%。

英文摘要:

In order to solve the problem that the current infrared optical sensor can detect only a single gas. A three-gas optical sensor is presented for simultaneously detecting three gases based on the principle of infrared absorption spectrum. The new novel gas cell structure comprises two crossed elliptical surfaces with a folded reflection-type optical path is proposed. A new cylinder gas cell structure has been designed which solved the key problem about high degree of convergence and integration technology is achieved in the miniature gas cell structure. The sensor contains four single-channel detectors (one to acquire the reference signal and the others for the response signal) and an infrared light source. Through the rational distribution of the gas chamber, one sensor achieved multi-gas detection. Gas concentration calculation method adopting the ratio of the response channel output signal to the reference channel output signal removed the disturbance influence from the outside environment. The test results show that the largest measurement error of the sensor is only ± 0. 05 % when gas concentration in the lower range.

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期刊信息
  • 《科学技术与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国技术经济学会
  • 主编:明廷华
  • 地址:北京市学院南路86号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:ste@periodicals.net.cn
  • 电话:010-62118920
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-1815
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4688/T
  • 邮发代号:2-734
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:29478