[实用新型]一种新型低功耗红外气体传感器

权利要求书

1.一种新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：包括气体吸收池、光学收发模块、数据处理模块、温湿度传感器以及电源管理单元；

所述温湿度传感器，设置在所述气体吸收池内，用于采集所述气体吸收池内的温湿度信息，并输出温湿度信号；

所述光学收发模块包括光源驱动及探测器模拟前端单元、LED红外光源、测量光电探测器和参考光电探测器，所述LED红外光源安装在所述气体吸收池的光源入口处，用于向所述气体吸收池发射测量光束；所述参考光电探测器，安装在所述LED红外光源与所述光源入口之间，用于接收未经过所述气体吸收池的测量光束，生成参考光信号；所述测量光电探测器安装在所述气体吸收池的光源出口处，用于接收经过所述气体吸收池后的测量光束，生成测量光信号；所述光源驱动及探测器模拟前端单元分别与所述LED红外光源、所述测量光电探测器和所述参考光电探测器连接，用于产生驱动所述LED红外光源发射测量光束的光源驱动脉冲信号，以及用于对所述测量光信号和所述参考光信号进行放大及模数转换处理；

所述数据处理模块分别与所述光源驱动及探测器模拟前端单元和所述温湿度传感器连接，用于控制所述光源驱动及探测器模拟前端单元产生所述光源驱动脉冲信号，接收所述光源驱动及探测器模拟前端单元发送的所述测量光信号和所述参考光信号和所述温湿度传感器发送的所述温湿度信号，并根据所述测量光信号、所述参考光信号和所述温湿度信号计算获取碳氢气体浓度数据；

所述电源管理单元分别与所述数据处理模块、所述温湿度传感器以及所述光学收发模块连接、用于为所述数据处理模块以及所述光学收发模块供电。

2.根据权利要求1所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述电源管理单元包括低压差线性稳压器，所述数据处理模块包括低功耗微控制器芯片。

3.根据权利要求1所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述气体吸收池包括外壳，所述外壳内相对设置有反光镜座、发射接收座和光源探测器PCB板，所述LED红外光源、所述测量光电探测器和所述光源驱动及探测器模拟前端单元分别安装在所述光源探测器PCB板上；所述气体吸收池的光源入口和光源出口分别设置在所述发射接收座上，且所述光源入口和所述光源出口之间设置有至少一个反射面；所述反光镜座上设置有至少两个反射面，其中位于所述发射接收座上的反射面与位于所述反光镜座上的反射面间隔设置；LED红外光从所述光源入口射向所述反光镜座，经所述反光镜座和发射接收座上的反射面的多次反射后从所述光源出口射至所述测量光电探测器。

4.根据权利要求3所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述反光镜座和发射接收座上的反射面均为反光曲面，且所述光源入口和所述光源出口之间设置的反射面的个数恒比所述反光镜座上设置的反射面的个数少一个；所述反光镜座上位于边缘的两个反射面分别与所述光源入口和所述光源出口对应。

5.根据权利要求3所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述光源入口处设置有第一抛物曲面反光杯，且所述第一抛物曲面反光杯的焦点为所述光源入口的中心位置，所述第一抛物曲面反光杯用于将所述光源入口发出的光经其抛物曲面聚焦，获得一束平行光束发射出去；

所述光源出口处设置有第二抛物曲面反光杯，且所述第二抛物曲面反光杯的焦点为所述光源出口的中心位置，所述第二抛物曲面反光杯用于将所述发射接收座上的反射面反射的平行光束，经其抛物曲面聚焦，从所述光源出口发射出去。

6.根据权利要求5所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述发射接收座和所述反光镜座上的反射面以及所述第一抛物曲面反光杯和所述第二抛物曲面反光杯上均喷覆抗氧化涂层。

7.根据权利要求3所述的新型低功耗红外气体传感器，其特征在于：所述外壳的侧壁和底壁上均开设有气体进气孔，所述进气孔的外侧设置有防水透气膜。