(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210939525.6 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 上海是杰工业 技术有限公司 地址 200000 上海市松江区曹农路5 38号2 幢3层3016-3027室 (72)发明人 王平　王杨　王金华　张武　 沈依亮　陈国涛　 (74)专利代理 机构 深圳市华腾知识产权代理有 限公司 4 4370 专利代理师 彭年才 (51)Int.Cl. G01N 21/3504(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 红外气体检测电路、 信号调整 方法及红外气 体传感器 (57)摘要 本发明公开了一种红外气体检测电路、 信号 调整方法及红外气体传感器， 具体涉及环境检测 技术领域， 该方法包括光源模块， 用于射出预设 闪烁频率的光线； 检测模块， 用于采集经过光线 的目标信号和经过光线的参考信号； 调整模块， 用于对目标信号的浓度进行调整得到第一气体 信号， 和对参考信号中与浓度无关的信号进行调 整得到第二气体信号； 控制模块， 用于控制光源 模块射出光线， 及接收第一气体信号和第二气体 信号计算目标气体的浓度， 确定出目标气体。 通 过设置检测模块和调整模块对目标信号和参考 信号进行检测调整输出第一气体信号和第二气 体信号， 根据第一气体信号和第二气体信号计算 气体浓度， 确定目标气体， 从而降低红外气体传 感器生产成本 。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115452754 A 2022.12.09 CN 115452754 A 1.一种红外气体 检测电路， 其特 征在于， 包括： 光源模块， 用于射出 预设闪烁频率的光线； 检测模块， 用于采集经 过所述光线的目标信号和经 过所述光线的参 考信号； 调整模块， 与所述检测模块连接， 用于对所述目标信号中的浓度信号进行调整得到第 一气体信号， 和对所述 参考信号中与浓度无关的信号进行调整得到第二气体信号； 控制模块， 分别与所述调整模块、 光源模块连接， 用于控制所述光源模块射出所述光 线， 及接收所述第一气体信号和所述第二气体信号计算所述 目标气体的浓度， 确定出目标 气体。 2.根据权利要求1所述的红外气体 检测电路， 其特 征在于， 所述检测模块包括： 目标检测元件， 用于接收所述光线， 从所述光线中采集所述目标信号， 所述目标检测元 件的第一端用于接 收所述光线， 所述 目标检测元件的第二端与所述调整模块连接， 所述 目 标检测元件的第二端用于 输出所述目标信号； 参考检测元件， 用于接收所述光线， 从所述光线中采集所述参考信号， 所述参考检测元 件的第一端用于接 收所述光线， 所述参考检测元件的第二端与所述调整模块连接， 所述参 考检测元件的第二端用于 输出所述参考信号。 3.根据权利要求2所述的红外气体 检测电路， 其特 征在于， 所述检测模块还 包括： 温度检测元件， 用于采集当前环境的温度信号； 所述温度检测元件的第一端用于采集 当前环境的温度信号； 所述温度检测元件的第二端与所述调整模块连接， 所述温度检测元 件的第二端用于 输出所述温度信号。 4.根据权利要求1所述的红外气体 检测电路， 其特 征在于， 所述调整模块包括： 偏移电压调 整单元,用于接收所述控制模块发送的偏移电压调整信号对所述目标信号 和所述参考信号进行偏移电压调整， 输出调整后的目标信号和调整后的参考信号； 所述偏 移电压调整单元的第一端与所述控制模块连接， 所述偏移电压调整单元的第二端用于输出 调整所述目标信号和所述 参考信号的偏移电压调整信号； 信号增益调整单元,用于接收调整后的目标信号、 调整后的参考信号和接收所述控制 模块发送的信号增益调整信号， 基于所述信号增益调整信号对所述调整后的目标信号、 所 述调整后的参考信号进行增 益调整， 输出所述第一气体信号和所述第二气体信号， 所述信 号增益调整单元的第一端和所述信号增益调整单元的第二端与所述控制模块连接， 所述信 号增益调整单元的第三端用于接收所述调整后的目标信号， 所述信号增益调整单元的四端 用于接收所述调整后的参考信号， 所述信号调整单元 的第五端用于输出第一气体信号， 所 述信号调整单 元的第六端用于 输出第二气体信号。 5.根据权利要求4所述的红外气体检测电路， 其特征在于， 所述信号增益调 整单元还包 括： 第一放大器、 第二 放大器及信号增益调整子单 元； 所述第一放大器的第 一端用于获取所述调整后的目标信号， 所述第 二放大器的第 二端 用于获取所述信号增益调整信号， 所述第一放大器的第二端与所述信号增益调整子单元连 接； 所述第一放大器的第三端与所述控制模块连接， 所述第一放大器的第三端用于 向所述 控制模块输出第一气体信号； 所述第二放大器的第 一端用于获取所述调整后的参考信号， 所述第 二放大器的第 二端权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115452754 A 2用于获取所述信号增益调整信号， 所述第一放大器的第二端与所述信号增益调整子单元连 接； 所述第二放大器的第三端与所述控制模块连接， 所述第二放大器的第三端用于 向所述 控制模块输出第二气体信号； 所述信号增益调整子单元的第 一端与所述第 一放大器的第 二端、 所述第 二放大器的第 一端连接， 所述信号增益调整子单 元的第二端与所述控制模块连接 。 6.根据权利要求5所述的红外气体检测电路， 其特征在于， 所述红外气体检测电路， 还 包括： 数字接口， 所述数字接口的第一端与所述控制模块连接， 所述数字接口的第二端与所 述信号增益调整子单元的第二端、 所述偏移电压调整 单元与所述偏移电压调整单元的第二 端连接， 所述数字接口用于传输所述控制模块发送的所述信号增益调整信号和所述偏移电 压调整信号。 7.一种信号调 整方法， 其特征在于， 所述信号调 整方法适用于如权利要求1所述的红外 气体检测电路， 用于对所述 目标信号和所述参考信号进行信号调整， 输出第一气体信号和 第二气体信号， 所述信号调整方法包括： 获取偏移电压调整信号和信号增益调整信号； 根据所述所述偏移电压调 整信号和信号增益调 整信号， 调整所述目标信号和所述参考 信号， 直至调整后的目标信号和所述参考信号满足预设预设目标信号的电压取值范围和所 述参考信号满足预设参考信号的电压取值范围， 输出调整后满足电压取值范围的所述目标 信号的电压值作为所述第一气体信号和输出调整后满足电压取值范围的参考信号的电压 值作为所述第二气体信号； 基于所述第一气体信号和所述第二气体信号， 确定出目标气体浓度及目标气体。 8.根据权利要求7所述的信号调整方法， 其特征在于， 所述输出调整后满足电压取值范 围的所述目标信号的电压值作为所述第一气体信号和输出调整后满足电压取值范围的参 考信号的电压值作为所述第二气体信号， 包括： 获取调整后满足电压取值范围的所述目标信号的最大电压值和最小电压值； 计算所述目标信号的最大电压值和最小电压值的所述目标信号的平均值； 将所述目标信号的平均值确定为所述第一气体信号； 和获取调整后满足电压取值范围的所述 参考信号的最大电压值、 最小电压值； 计算所述 参考信号的最大电压值、 最小电压值的所述 参考信号的平均值； 将所述参考信号的平均值确定为所述第二气体信号。 9.根据权利要求7所述的信号调整方法， 其特征在于， 所述基于所述第 一气体信号和所 述第二气体信号， 确定出目标气体浓度及目标气体， 还 包括： 基于所述第 一气体信号的电压值和所述第 二气体信号的电压值， 计算目标气体的吸收 系数； 根据所述吸收系数， 利用所述校准算法、 零点补偿算法及温度补偿算法， 计算目标气体 的浓度。 10.一种红外气体传感器， 其特征在于， 包括壳体， 所述壳体内设置有如权利要求1 ‑6中 任一项所述的红外气体检测电路， 所述红外气体检测电路执行如权利要求7 ‑9中任一项所 述的信号调整方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115452754 A 3