利用光聲效應(yīng)的MEMS氣體傳感器模塊
發(fā)布時(shí)間:2020-11-04 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】光聲效應(yīng)(photoacoustic effect)在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn),它可以將光轉(zhuǎn)換成聲音。當(dāng)物質(zhì)受到周期性強(qiáng)度調(diào)制的光照射時(shí),產(chǎn)生聲信號(hào)的現(xiàn)象。用光照射某種媒質(zhì)時(shí),由于媒質(zhì)對(duì)光的吸收會(huì)使其內(nèi)部的溫度改變從而引起媒質(zhì)內(nèi)某些區(qū)域結(jié)構(gòu)和體積變化;當(dāng)采用脈沖光源或調(diào)制光源時(shí),媒質(zhì)溫度的升降會(huì)引起媒質(zhì)的體積漲縮,因而可以向外輻射聲波。這種現(xiàn)象稱(chēng)為光聲效應(yīng)。
光聲效應(yīng)(photoacoustic effect)在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn),它可以將光轉(zhuǎn)換成聲音。當(dāng)物質(zhì)受到周期性強(qiáng)度調(diào)制的光照射時(shí),產(chǎn)生聲信號(hào)的現(xiàn)象。用光照射某種媒質(zhì)時(shí),由于媒質(zhì)對(duì)光的吸收會(huì)使其內(nèi)部的溫度改變從而引起媒質(zhì)內(nèi)某些區(qū)域結(jié)構(gòu)和體積變化;當(dāng)采用脈沖光源或調(diào)制光源時(shí),媒質(zhì)溫度的升降會(huì)引起媒質(zhì)的體積漲縮,因而可以向外輻射聲波。這種現(xiàn)象稱(chēng)為光聲效應(yīng)。
光聲效應(yīng)被應(yīng)用于非分散性紅外吸收光譜(NDIR Non-Dispersive InfraRed)等設(shè)備中,NDIR是第一個(gè)利用這種效應(yīng)檢測(cè)氣體的商用設(shè)備。NDIR是一種基于氣體吸收理論的方法。紅外光源發(fā)出的紅外輻射經(jīng)過(guò)一定濃度待測(cè)的氣體吸收之后,與氣體濃度成正比的光譜強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,因此求出光譜光強(qiáng)的變化量就可以反演出待測(cè)氣體的濃度。
調(diào)制光強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生周期性的壓力變化,這種變化可通過(guò)像麥克風(fēng)這樣的聲音檢測(cè)設(shè)備來(lái)測(cè)量的。比較光聲效應(yīng)不同實(shí)現(xiàn)方式的標(biāo)準(zhǔn)包括選擇性、靈敏度和尺寸。
隨著當(dāng)今人們對(duì)建筑效率的不斷提高,空氣流動(dòng)性也隨之降低??赡軙?huì)導(dǎo)致氧氣減少以及二氧化碳(CO2)濃度的累積。通過(guò)檢測(cè)有害氣體水平可以預(yù)防健康問(wèn)題?;诠饴暪庾V(PAS),英飛凌公司開(kāi)發(fā)了XENSIV PAS環(huán)境傳感器,就用于檢測(cè)CO2濃度。微型化傳感器克服了現(xiàn)有的尺寸、成本和性能挑戰(zhàn)。
使用一個(gè)高靈敏度的MEMS麥克風(fēng)作為探測(cè)器和集成印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)比商用的CO2傳感器減少了75%以上的空間需求。PCB上的集成(在14 x 13.8 x 7.5 mm²模塊中)了包括PAS傳感器和探測(cè)器、紅外光源和光學(xué)濾波器、用于信號(hào)和算法處理的微控制器以及驅(qū)動(dòng)紅外源的MOSFET芯片。
傳感器中的IM69D130 MEMS麥克風(fēng)以69dB(a)的信噪比(SNR)檢測(cè)CO2分子產(chǎn)生的壓力變化。
除了智能家居和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用,如按需控制的通風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化器和恒溫器,PAS傳感器具有體積小、成本低等特點(diǎn),適用于車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車(chē)LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲(chǔ)器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi