[发明专利]一种湿度检测装置及应用所述装置的湿度检测方法

权利要求书

1.一种湿度检测装置，用于对气体中的水汽浓度进行检测，其特征在于，所述检测装置包括：处理器（100）、程控电流源（200）、激光器（300）、气室（400）、探测器（500）、直流调理电路（600）、交流调理器（700）和总线接口(1200)；

所述程控电流源（200），在处理器（100）的控制下对激光器进行直调；

所述激光器（300），在所述程控电流源（200）的控制下输出一路光强和波长均为正弦波动的激光；

所述气室（400），接收来自所述激光器（300）的激光作为入射光，反射吸收后射出出射光；

所述探测器（500），接收所述出射光，将所述出射光转换为电信号，将转换后的电信号分别传送给直流调理电路（600）和交流调理电路（700）；

直流调理电路（600），对所述电信号整流及模数转换后获得第一调理信号，将所述第一调理信号传送给处理器；

交流调理电路（700），对所述电信号整流及模数转换后获得第二调理信号，将所述第二调理信号传送给处理器；

处理器（100），根据接收到的来自总线接口（1200）的电流调节指令输出用于控制程控电流源的控制指令，将计算出的水汽的绝对浓度值通过所述总线接口（1200）传输给外部设备；接收来自所述直流调理电路（600）的第一调理信号以及来自交流调理电路（700）的第二调理信号，根据所述第一调理信号计算第一考量值，根据所述第二调理信号计算第二考量值，当所述第一考量值大于第一阈值时，采用所述第一考量值利用直接测量模式计算水汽的绝对浓度值，当所述第二考量值小于第二阈值时，采用所述第二考量值利用谐波测量模式计算水汽的绝对浓度值。

2.根据权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，所述第一考量值是-ln(T)，T为激光的透射率；所述第二考量值是I_f为出射光的基波分量，I_2f出射光的二次谐波分量；所述第一阈值大于第二阈值。

3.根据权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

低通滤波器（800），连接在处理器（100）和程控电流源（200）之间，将来自处理器（100）的信号进行低通滤波后发送给程控电流源（200）。

4.根据权利要求1-3任一所述的湿度检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

气压传感器（900），与处理器（100）相连，将检测到的当前的气压数据传送给处理器（100）；

温度传感器（1000），与模数转换单元（1100）相连，将检测到的当前的温度数据传送给模数转换单元（1100）；

模数转换单元（1100），与处理器（100）相连，将当前的温度数据进行模数转换后传送给处理器（100）；

处理器（100），根据所述气压数据、模数转换后的温度数据以及水汽的绝对浓度值计算水汽的相对浓度值。

5.根据权利要求4所述的湿度检测装置，其特征在于，

所述气压传感器（900）是硅压阻式传感器；

所述温度传感器（1000）是铂电阻温度传感器或热电偶温度传感器。

6.根据权利要求1所述的湿度检测装置，其特征在于，

所述激光器（300）是分布反馈结构激光器。

7.一种应用如权利要求1所述湿度检测装置的湿度检测方法，其特征在于，包括：

A）计算第一考量值，所述第一考量值是-ln(T)，T为激光的透射率；

B）判断所述第一考量值是否大于第一阈值，若是，则采用直接测量模式计算水汽的绝对浓度值；否则，执行步骤C）；

C）计算第二考量值，所述第二考量值是I_f为出射光的基波分量，I_2f出射光的二次谐波分量；

D）判断所述第二考量值是否小于第二阈值，若是，则采用谐波测量模式计算水汽的绝对浓度值；否则，执行步骤A)；

其中，所述第一阈值大于第二阈值。