基于差分吸收检测技术的非分散红外CO2呼吸气体传感器

• 作者: 袁博 袁宇鹏 张祖伟 杨靖 黄诗田 柯淋 张开盛 罗文博
• 来源期刊: 重庆邮电大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: CO2 气体传感器 压电微泵 呼吸检测 差分检测
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 计算机与自动化
• 页码范围: 118-125
• 页数: 8页
• 分类号: TP21
• 语种: 中文
• DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.201903040073

摘要

采用非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)气体传感器实时检测呼吸气体中的CO2气体浓度,进而反映人体运动机能和代谢功能等身体状态,可以满足人类日益增强的对自身健康状况进行了解的需求.利用电调制微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)光源和双通道热释电传感器分别作为红外光源和探测器,采用气室结构设计和压电微泵相结合的方法为传感器提供稳定的气体流速,设计出红外呼吸CO2气体传感器.通过测量不同CO2标准气体浓度下热释电传感器参考通道和测量通道的电压比值进行传感器标定,获得了在室温下、检测量程0％～8％内,绝对误差小于0.5％,相对误差3％,系统响应时间小于1.5 s的传感器,提高了基于NDIR气体传感器检测呼吸气体的抗干扰能力,可望满足运动机能和代谢功能检测等应用对CO2气体监测的需求.