CN107462629B - 声波检测器 - Google Patents

声波检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN107462629B
CN107462629B CN201710413629.2A CN201710413629A CN107462629B CN 107462629 B CN107462629 B CN 107462629B CN 201710413629 A CN201710413629 A CN 201710413629A CN 107462629 B CN107462629 B CN 107462629B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acoustic wave
wave detector
gas
outer housing
detector according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710413629.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107462629A (zh
Inventor
A.德赫
C.格拉策
D.图姆波尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/172,178 external-priority patent/US10302554B2/en
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN107462629A publication Critical patent/CN107462629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107462629B publication Critical patent/CN107462629B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/028—Analysing fluids by measuring mechanical or acoustic impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
    • G01N29/2425—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics optoacoustic fluid cells therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/222—Constructional or flow details for analysing fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G01N2021/1704—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids in gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

一种声波检测器可以包括：外部壳体，具有外部壳体壁；气体室，位于所述外部壳体内且被配置成其中接收气体。所述外部壳体壁可以包括：开孔，在所述气体室与所述声波检测器的外部之间提供气体通道。所述声波检测器可以进一步包括：激励元件，被配置成以时变方式选择性地在所述气体室中接收的气体中激励具体类型的气体分子，从而在所述气体中生成声波；以及声波传感器，被配置成检测在所述气体中生成的声波和在所述声波检测器外生成的声波。所述声波传感器可以具有声端口，所述声端口与所述外部壳体壁中的开孔重叠。所述声波传感器可以包括：机械结构，可被要检测的声波造成位移，其中所述机械结构的位移指示要检测的声波的特性。

Description

声波检测器
（一个或多个）相关申请
本申请是2016年6月3日提交的、名称为“ACOUSTIC WAVE DETECTOR”的美国专利申请15/172,178的部分继续申请，该美国专利申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
各种实施例总体上涉及一种声波检测器。
背景技术
声波检测器已经在现代生活中获得显著重要性，作为语音传输设备的一部分或在用于分析诸如环境空气之类的气体的气体分析器中采用的光声检测器的一部分。由于例如因污染而引起的环境空气的成分的分析正在变得越来越重要，因此期望提供在使用时灵活的紧致声波检测器。
发明内容
根据各种实施例，提供了一种声波检测器。所述声波检测器可以包括：外部壳体，具有外部壳体壁；气体室，位于所述外部壳体内且被配置成其中接收气体。所述外部壳体壁可以包括：开孔，在所述气体室与所述声波检测器的外部之间提供气体通道。所述声波检测器可以进一步包括：激励元件，被配置成以时变方式选择性地在所述气体室中接收的气体中激励具体类型的气体分子，从而在所述气体中生成声波；以及声波传感器，被配置成检测在所述气体中生成的声波和在所述声波检测器外生成的声波。所述声波传感器可以具有与所述外部壳体壁中的开孔重叠的声端口。所述声波传感器可以包括：机械结构，可被要检测的声波造成位移，其中所述机械结构的位移指示要检测的声波的特性。
附图说明
在附图中，遍及不同视图，相似的附图标记一般指代相同的部分。附图不必按比例绘制，取而代之，重点一般被放在图示本发明的原理。在以下描述中，参照以下附图来描述本发明的各种实施例，在附图中：
图1示出了示例性声波检测器的示意图；
图2示出了经修改的声波检测器的示意图；
图3示出了另一经修改的声波检测器的示意图；
图4示出了又一经修改的声波检测器的示意图；
图5示出了图4中所示的声波检测器的简化图；
图6示出了图4和5中所示的声波检测器的流体声等效模型；
图7示出了由图4和5中所示的声波检测器的声波传感器检测的压力信号的信号分量的频率依赖性；以及
图8A-8H示出了可形成本文公开的声波传感器的一部分的各种示例性类型的机械结构；更具体地，图8A-8B示出了示例性膜结构；图8C-8D示出了示例性悬臂结构；图8E-8F示出了示例性梳状结构；以及图8G-8H示出了示例性可旋转结构。
具体实施方式
以下详细描述参照了附图，附图作为图示而示出了具体细节以及其中可实践本发明的实施例。
本文使用词语“示例性”来意指“充当示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例或设计不应必然被理解为与其他实施例或设计相比优选或有利。
图1示出了声波检测器100，其包括：外部壳体102，具有外部壳体壁104；以及气体室106，位于外部壳体102内且被配置成其中接收气体。外部壳体壁104可以包括：开孔108，在气体室106与声波检测器100的外部之间提供气体通道。
遍及本说明书使用的术语“外部壳体壁”表示声波检测器100的未被其他壳体部分覆盖的外周边，即，其限定了声波检测器100的外边界。
声波检测器100可以进一步包括：激励元件110，被配置成以时变方式选择性地在气体室106中接收的气体中激励具体类型的气体分子。激励元件110可以被配置成：引发要分析的气体中的气体分子的具体原子或分子激励；和/或激励所述气体分子的各种振动和/或旋转模式。该激励导致正压力脉冲。
关断激励源使所激励的气体分子弛豫，且给出负压力脉冲。由于以时变方式（例如，周期性地）激励要分析的具体气体分子，因此在要分析的气体中生成时变（例如，周期性）压力波动。更具体地，生成指示气体中具体类型的气体分子的含量的声波。气体中气体分子的浓度与所生成的声压成比例。
声波检测器100可以用于监视环境空气的成分，例如用于检测环境空气中CO2的含量和/或用于检测环境空气中的诸如CO之类的有毒气体。还可以以该方式检测环境空气中的甲烷和/或水分子（湿度）。可替换地或附加地，声波检测器100可以被配置为以及被用作呼吸分析器以测量指示血糖水平的酒精和/或丙酮的含量。
如图1中所示，声波检测器100可以包括：声波传感器112，被配置成检测在气体中生成的声波和在声波检测器100外生成的声波。稍后将在更详细描述激励元件110的工作原理时，讨论将由激励元件110在气体中生成的声波与在声波检测器100外生成的声波进行鉴别的方式。
声波传感器112可以具有可被要检测的声波造成位移的膜112a。膜112a的位移可以指示要检测的声波的特性，诸如声波的频率和/或强度。
膜112a可以以与固定参考膜的平行关系定位，该固定参考膜随其一起限定电容器，该电容器的电容可以是可通过膜112a的位移而更改的。因此，通过测量该电容，可以获得指示声波的特性的信号。可替换地或附加地，可以使用压电元件来感测膜112a的位移。
如图1中所示，声波传感器112的膜112a可以界定气体室106，以便高效地检测其中生成的声波。膜112a可以包括：所形成的通过它的至少一个开口113，提供气体室106的气体进口和/或气体出口。
该至少一个开口113可以具有从约10μm到约50μm的范围内的直径。在各种实施例中，膜112a可以具有开口113，该开口113具有约30μm的直径。为了在膜112a中提供充足的流动区域，可以形成通过它的多个开口，例如30个开口。这样，可以通过经过在外部壳体壁104中提供的开孔108和在声波传感器112的膜112a中提供的开口113的扩散，来交换气体室106与声波检测器100的外部之间的气体。与具有约1mm3的容积的气体室106相关联的扩散时间可以合计约1分钟。具有高达10mm3的更大体积的气体室106也是可想到的。
如图1中所示，声波传感器112可以包括：声端口114，与外部壳体壁104中的开孔108重叠。这样，要从声波检测器100外检测的声波被高效地供给到声波传感器112。在如图1中所示的示例性声波检测器100中，膜112a可以与在外部壳体壁104中提供的开孔108重叠。这样，进入声波传感器112的声波被高效地导向到膜112a，从而提供从声波检测器100外对声波的非常高效的检测。
在该示例性声波检测器100中，声波传感器112形成气体通道的将气体室106与声波检测器100的外部相连接的部分。此外，气体室106与声波检测器100的外部形成永久气体流动连通。这样，可以快速地检测例如环境空气的成分的改变。
声波检测器100可以安装在移动设备中，诸如安装在移动电话中。这样，可以灵活地利用声波检测器100。在这种情况下，声波传感器112可以被配置为麦克风，诸如MEMS麦克风，并且，气体室106可以是麦克风的背部容积的一部分。这样，可以提供具有紧致结构的电话。
激励元件110可以包括：辐射源116，被配置成将辐射发射到气体室106中。辐射可以适于以时变方式选择性地在气体中激励具体类型的气体分子，从而生成声波。
辐射源116可以被配置成在红外频率范围内和/或在可见频率范围内和/或在紫外频率范围内发射电磁辐射。红外光适于激励振动分子模式。作为示例，具有约4.25μm的波长的红外光适于激励CO2的振动模式。辐射源116可以被配置成以预定时间间隔（例如，周期性地）发射光脉冲。脉冲由辐射源116发射的时间间隔可以确定在气体中引发的声波的频率，只要气体的弛豫发生在比由辐射源116发射的两个紧接连续的光脉冲之间的时间差短的时间尺度上。
在示例性声波检测器100中，可以以从约0.01s到约0.1s的范围内的时间间隔发射光脉冲，从而引发具有约10Hz到约100Hz的频率的声波，即，具有从约20Hz到20kHz的可听频率范围的低频制式中的声频的声波。
因此，由此引发的声波几乎不能被人类感知。因此，在声波检测器安装在移动电话中的情况下，可以永久地（即，即使在电话呼叫期间）操作声波检测器100而不使话音质量显著恶化。可替换地，当然，可以在电话呼叫期间中断安装在移动电话中的声波检测器100的操作。
由于由辐射源116在气体中引发的声波的频率因激励脉冲的频率而固定，因此可以高效地将由激励元件110在气体中生成的声波与在声波检测器100外生成的不具有明确定义的固定频率的声波进行鉴别。附加地，声波检测器100可以采用锁定鉴别方案，其基于激励元件110的操作与预定频率的声波的检测之间的时间相关性。
辐射源116可以包括下述组中的至少一项，该组包括黑体、光电二极管和激光器。黑体根据普朗克定律来发射辐射，这意味着：其所发射的频谱由其温度确定，而不是由其形状或成分确定。
黑体可以被配置为电气可加热膜。该膜可以被加热直到数百摄氏度，例如在操作中到约600℃。
对于要分析的气体中存在的仅单个类型的气体分子的选择性激励，可能必要的是，将辐射源116的辐射频谱限制到窄能带，以确保另一类型的气体分子不会无意中也被激励，这可能使测量准确度恶化。
具有明确定义的能量的辐射可以由滤波器118提供，滤波器118被配置成选择性地将由辐射源116发射的预定能量的辐射传输到气体室106中。滤波器118还可以被配置成使激励源110与气体室106热绝缘，以避免可能过度驱动光声信号的热声效应。可以提供气体室106和激励源110的安装部分之间的热绝缘，而不论滤波器是否是必需的。这意味着：可以提供不被配置为滤波器的热绝缘窗。
在要分析的气体中要检测仅单个类型的气体分子的情况下，可以使用具有固定传输特性（即，固定波长的固定传输频带）的滤波器118。可替换地，在气体中要检测具有不同激励能量的不同类型的气体分子的情况下，可以采用可调谐滤波器118，其传输特性是可调谐的。在操作中，传输特性可以以时变方式（例如，周期性地）变化，以分别激励感兴趣的类型的气体分子。
固定或可调谐滤波器118可以包括电浆子滤波器或法布里-珀罗干涉仪中的至少一个。
如图1中所示，滤波器118可以将声波检测器110的内部分区成气体室106和容纳辐射源116的辐射源室120。
辐射源室120可以部分地由外部壳体102的外部壳体壁104界定。为了耗散由辐射源116在操作中生成的热量并释放作为其直接结果（例如，如果辐射源116包括电气可加热膜）而生成的压力，外部壳体壁104可以包括辐射源室120与声波检测器100的外部之间的热交换或压力补偿通道122。这样，可以避免例如气体室106中的气体的温度升高，否则该温度升高可能使测量准确度恶化。
在辐射源116包括电气可加热膜117的情况下，该膜117可以将辐射源室120分区成第一和第二子室120a、120b。在该配置中，外部壳体壁104可以包括第一和第二子室120a、120b分别与声波检测器100的外部之间的第一和第二热交换或压力补偿通道122a、122b。这样，可以高效地补偿由辐射源116生成的差压。附加地或可替换地，高效的压力补偿可以由膜117中的压力补偿孔117a提供。
如图1中所示，可以在由窗（滤波器）118覆盖的外部壳体壁104中提供的凹槽124中形成辐射源室120。这样，可以提供具有大容积的气体室106。
滤波器118可以气密地覆盖外部壳体壁104中的凹槽124，以避免到辐射源室120中的未定义的气体流动。
可以在外部壳体壁104的包括多个壳体壁层104a、104b的部分中形成凹槽124。如图1中所示，可以在与形成外部壳体壁104的内表面的一部分的内壳体壁层104a不同的壳体壁层104b上（例如，在形成外部壳体壁104的外表面的一部分的壳体壁层104b上）支撑辐射源116。该配置提供了将辐射源116与在气体室106中接收的气体热解耦的方式，例如通过在支撑辐射源116的壳体壁层104b与内壳体壁层104a之间提供热绝缘膜。
可替换地或附加地，在其上支撑辐射源的壳体壁层104b可以具有比内壳体壁层104a低的热导率。外壳体壁层104a可以由具有小于约10W/(m·K)或甚至小于约5W/(m·K)的热导率的材料制成。
外部壳体壁104可以包括衬底126和盖128，在衬底126和盖128之间限定了气体室106。气体室106可以由衬底126和盖128界定，如图1中所示。
衬底126可以至少部分地由诸如硅之类的半导体制成。盖128可以由诸如金属之类的具有高热导率的材料制成，以提供到声波检测器100外的散热器的高度导热的链路。声波检测器100的托持者或携带声波检测器100的人可以充当散热器。
在示例性声波检测器100中，声波传感器112和激励元件110可以安装在衬底126上，例如，安装在衬底126的面向外部壳体102内部的一侧上。
如图1中所示，电子组件130也可以安装在衬底126上。电子组件130可以被配置成控制辐射源116，例如，辐射脉冲被发射的时间间隔以及各个辐射脉冲的持续时间。电子组件130还可以被配置成控制可调谐滤波器118的传输特性。
附加地或可替换地，电子组件130可以被配置成分析从声波传感器112输出的信号，以便根据由声波传感器112输出的信号确定气体中具体类型的气体分子的含量。在各种实施例中，其可以被配置成鉴别下述两项：由在气体室106中生成的声波在声波传感器112中引发的信号；和由在声波检测器100外生成的声波在声波传感器112中引发的信号。在示例性声波检测器100中，电子组件130可以被配置为专用集成电路（ASIC）。
为了提供要在气体中检测的气体分子的非常高效的激励，可以由反射器界定气体室106。在示例性设备中，外部壳体104的内表面可以至少部分地由具有所发射的电磁辐射的频率范围内的高反射率的材料形成。在图1中所示的声波传感器100中，界定气体室106的衬底126和/或盖128的内表面可以被配置为反射器。
界定气体室106的反射器可以具有至少20%或至少50%或甚至至少80%的红外频率范围内和/或可见频率范围内和/或紫外频率范围内的反射比。
图2示出了经修改的声波检测器200的示意图。在图2中，与图1中所示的声波检测器100的元件相对应的元件由相同附图标记表示，然而增加数字100。图2中所示的声波检测器200将仅在其不同于图1中所示的声波检测器100的范围内加以描述。
图2中所示的声波检测器200包括辐射源216，与图1中所示的声波检测器100不同，辐射源216不位于在外部壳体壁204中提供的凹槽内。取而代之，辐射源216安装在外部壳体壁204的内表面的基本上平面的部分上。与图1中所示的声波检测器100的外部壳体壁104类似，外部壳体壁204包括衬底226和盖228。辐射源216安装在衬底226上。
声波检测器200包括（辐射窗和/或）滤波器218，其将外部壳体202的内部分区成气体室206和辐射源室220。滤波器218可以被定位在外部壳体壁204的内表面的两个相对部分之间，例如，盖228的内表面与衬底226的内表面之间。滤波器218可以沿其整个周界与外部壳体壁204的内表面物理接触，且可以将气体室206与辐射源室220气密分离。
为了高效地补偿由辐射源216生成的热声压差，可以在外部壳体壁204的界定辐射源室220的部分中（例如，在盖228中）提供热交换或压力补偿通道222。
当然，可以给辐射源室220提供多个热交换或压力补偿通道，例如在辐射源216被配置为将辐射源室220分区成多个子室的电气可加热膜的情况下。在这种情况下，与图1中所示的声波检测器100类似，对于每一个子室，可以在外部壳体壁204中提供个体压力补偿通道。
关于图1中所示的声波检测器100解释的本发明的其他原理相应地也适用于图2中所示的声波检测器200。
图3示出了另一经修改的声波检测器300的示意图。在图3中，与图1中所示的声波检测器100的元件相对应的元件由相同附图标记表示，然而增加数字200。图3中所示的声波检测器300将仅在其不同于图1和图2中所示的声波检测器100和200的范围内加以描述。
与图1和图2中所示的声波检测器100和200不同，图3中所示的声波检测器300包括辐射单元332，辐射单元332包括：辐射单元壳体334，容纳辐射源316；以及出射窗318，用于由辐射源316生成的激励辐射。出射窗可以被配置为滤光器。
辐射单元壳体334可以部分地由诸如金属之类的具有高热导率的材料形成，以高效地耗散由辐射源316在操作中生成的热量。附加地或可替换地，可以在辐射单元332安装在其上的外部壳体壁304的部分中提供热交换或压力补偿通道322。热交换或压力补偿通道322可以是辐射单元壳体334的内部与声波检测器300的外部之间的通道。辐射源316可以包括：电气可加热膜317，其被提供有压力补偿孔317a，以补偿辐射单元壳体334的各个部分之间的压差。
上面关于图1和图2中所示的声波检测器100和200解释的本发明的其他原理相应地也适用于图3中所示的声波检测器300。
图4示出了又一经修改的声波检测器400的示意图。在图4中，与图3中所示的声波检测器300的元件相对应的元件由相同附图标记表示，然而增加数字100。图4中所示的声波检测器400将仅在其不同于图1至3中所示的声波检测器100、200和300的范围内加以描述。
与图3中所示的声波检测器300类似，图4中所示的声波检测器400也包括辐射单元432，辐射单元432具有辐射单元壳体434和其中安装的辐射源416。辐射源416可以包括：电气可加热膜417，其被提供有至少一个压力补偿孔417a，该至少一个压力补偿孔417a被配置成补偿辐射单元壳体434内部的压差。
如图4中所示，辐射单元432可以包括窗418，窗418可以被配置成在辐射单元壳体434的内部与气体室406之间提供热绝缘。窗可以被配置为滤波器。
辐射单元432可以进一步包括：耦合构件419，将窗418与辐射单元壳体434连接。耦合构件419可以由具有例如小于5W/(m·K)的热导率的热绝缘材料制成。耦合构件419还可以在窗418与辐射单元壳体434之间提供气密密封。
如图4中所示，窗418和耦合构件419还可以分别包括热交换或压力补偿孔418a和419a。
上面关于图1至3中所示的声波检测器100、200和300解释的本发明的其他原理相应地也适用于图4中所示的声波检测器400。
以下，将参照图4至7来解释图4中所示的声波检测器400的简化模型。如图4中所指示，在声波检测器400中形成多个室，包括第一室V1、第二室V2和第三室V3。第一室V1对应于气体室406。第二室V2被限定在窗418与辐射源416的电气可加热膜417之间。第三室V3被限定在辐射单元壳体434内部。
这些室V1、V2、V3经由压力补偿孔417a、418a和419a来彼此连通。第一室V1经由在声波传感器412的膜412a中形成的开口413来与声波检测器400的外部连通。因此，孔417a、418a和419a以及开口413构成针对各个室V1、V2、V3与声波检测器400的外部之间的气体和热量流动两者的阻力。
在图5中以简化形式描绘了检测器400。在该图中，声波检测器400的各个室V1、V2、V3以其间有相应开口而描绘。如上所提及，这些开口中的每一个构成具体阻力R1至R4。
可以参照图6来更好地理解这些阻力R1至R4中的每一个以及第一至第三室V1至V3的容积的效应，图6示出了图4和5中所示的声波检测器400的流体声等效模型。在图7中所示的功率相对于频率（P-f）曲线图中以示意的方式示出声波传感器412可检测到的信号的信号分量的频率依赖性。可以通过修改阻力R1至R4、室V1至V3的容积和声波检测器400的热容量来影响这些分量中的每一个。
在图6中，Q1表示由辐射源416在气体室406中生成或从声波检测器400的外部输入的想要的信号的源。该信号的频率分布主要受下述各项影响：膜412a中的开口413的阻力R1；第一室V1的容积；以及基本上与图6中所指示的系统接地相对应的声波检测器400的热容量。
想要的信号的频率依赖性由图7中的曲线C1指示。如该图中所示，由于开口413的阻力R1和第一室V1的容积，想要的信号的功率随降低的频率而降低，开口413的阻力R1和第一室V1的容积一起充当关于该信号的低通滤波器。
在图6中，Q2表示与电气可加热膜417等效的信号源。由该源生成的信号主要受第二和第三室V2和V3的容积以及孔417a、418a和419a的阻力R2、R3和R4影响。这里，R2考虑到分别处于窗418和耦合构件419中的孔418a和419a的组合阻力。
R3和R4表示可归因于分别相对于第二室V2和第三室V3而在电气可加热膜417中形成的孔417a的阻力。
源Q2对声波传感器412可检测到的信号具有不同影响，导致由图7中的曲线C2、C3和C4指示的不同信号分量。
第一，膜417可以充当第一室V中的光源。可归因于该效应的信号分量由图7中的曲线C2描绘。该信号分量应当位于高于声波传感器412的高通拐角频率的频率处、位于高于窗418的低通拐角频率的频率处以及位于高于系统的热拐角频率的频率处。
第二，膜417可能通过经由检测器壁进行的热传导而对信号具有影响。更具体地，在辐射源416的操作中，检测器壁由电气可加热膜417加热，并将热量传导到容纳声波传感器412的第一室V1。必须抑制膜417的该效应，这是由于其可能过度驱动声波传感器412。其可以通过下述操作而抑制：将电气可加热膜417与检测器壁热解耦；以及给检测器壁提供低热导率和/或高热容量。在图7中所指示的理想情况下，信号分量C3位于低于信号C1和C2的拐角频率的低频率处。
第三，膜417可能凭借在第一室V1外生成的声波而对信号具有影响，该声波随后通过分别在窗418和耦合构件419中提供的孔418a、419a传播到第一室V1中。可归因于该效应的信号分量由图7中的曲线C4指示。可以通过增大第一和第二室V1、V2之前的通道的阻力R2（即，分别在窗418和耦合构件419中提供的孔418a、419a的阻力）将该信号分量移位到低频率。
根据本公开的示例性实施例，本文公开的外部壳体壁（例如，图1中所示的外部壳体102的外部壳体壁104）可以包括两个或更多个层。换言之，外壁可以由多个嵌套层构成。例如，本公开中公开的外部壳体壁可以被划分，或者包括：外部壳体壁104的层112a和112b，如名称为“Device For Detecting Acoustic Waves”的序列号为15/586,328的美国专利申请的图1中所示的那样，该美国专利申请以其全文通过引用并入本文；或者与其类似的层。
在其中本公开的外壁包括多个层的本公开实施例中，各种层可以是相同材料的或由不同材料制成。最内层可以由热绝缘层制成，该热绝缘层贡献于或有助于抑制由辐射源（诸如辐射源116）生成的热引发的噪声。在本公开的实施例中，辐射源可以如图1中所示位于衬底126的凹槽124中（或者如图3中所示位于安装于衬底326上的辐射单元壳体334内）。相比之下，在上面提及的通过引用而并入的申请的图1中，辐射源被描绘为通过窗114而进入。
根据本公开的示例性实施例，可以使用除膜112a外的机械结构。具体地，可以使用被实现为能够将电信号转换成声信号以及从声信号转换电信号的换能器的任何机械结构。示例包括但不限于膜、谐振器、压电元件、质点-弹簧系统、悬臂结构、梳状结构和可旋转结构。相应地，本公开中描述的声波传感器可以包括可被要检测的声波造成位移的机械结构，其中机械结构的位移指示要检测的声波的特性。此外，机械结构可以位于气体室内。声波传感器也可以包括在气体室中。附加地，机械结构可以界定气体室并包括所形成的通过它的至少一个开口，其中该至少一个开口提供气体室的气体进口和/或气体出口。
图8A-8H分别描绘了可形成本文公开的声波传感器的一部分的各种示例性类型的机械结构。图8A-8B示出了示例性膜结构。图8C-8D示出了示例性悬臂结构。图8E-8F示出了示例性梳状结构。图8G-8H示出了示例性可旋转结构。例如，悬臂结构和梳状结构可以在操作上类似于膜结构，因为与膜的位移类似的悬臂的臂或梳齿的位移可以与声波或信号成正比。附加地，可以使用具有不同长度的齿的梳状结构。这样的梳状物的每一个齿可以具有其自身的结构性谐振频率。由此，可以使用梳状结构以将声波或信号变换（例如，FFT）成频域中的信号。在各种实施例中，还可以使用可旋转结构代替膜结构。例如，可旋转结构的旋转刀片的旋转速度或角速度可以与声波或信号相对应或成比例。
以下，将说明本公开的各种方面：
示例1是一种声波检测器。所述声波检测器可以包括：外部壳体，具有外部壳体壁；以及气体室，位于所述外部壳体内且被配置成其中接收气体。所述外部壳体壁可以包括：开孔，在所述气体室与所述声波检测器的外部之间提供气体通道。所述声波检测器可以进一步包括：激励元件，被配置成以时变方式选择性地在所述气体室中接收的气体中激励具体类型的气体分子，从而在所述气体中生成声波；以及声波传感器，被配置成检测在所述气体中生成的声波和在所述声波检测器外生成的声波。所述声波传感器可以具有声端口，所述声端口与所述外部壳体壁中的开孔重叠。所述声波传感器可以包括：机械结构，可被要检测的声波造成位移，其中所述机械结构的位移指示要检测的声波的特性。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括，所述激励元件包括：辐射源，被配置成将辐射发射到所述气体室中。所述辐射可以被适配成以时变方式选择性地在所述气体中激励具体类型的气体分子，从而生成声波。
在示例3中，示例2的主题可以可选地包括，所述辐射源被配置成发射电磁辐射。
在示例4中，示例3的主题可以可选地包括，所述辐射源被配置成在红外频率范围内和/或在可见频率范围内和/或在紫外频率范围内发射电磁辐射。
在示例5中，示例4的主题可以可选地包括，所述辐射源包括下述组中的至少一项，该组包括：黑体、光电二极管和激光器。
在示例6中，示例5的主题可以可选地包括：黑体，被配置为电气可加热膜。
在示例7中，示例2至6中任一项的主题可以可选地包括：窗，被配置成将由所述辐射源发射的辐射传输到所述气体室中，并使所述辐射源与所述气体室中的气体热绝缘。
在示例8中，示例7的主题可以可选地包括，所述窗被配置为：滤波器，被适配成选择性地将由所述辐射源发射的预定能量的辐射传输到所述气体室中。
在示例9中，示例8的主题可以可选地包括，所述滤波器被配置为可调谐滤波器，其传输特性是可调谐的。
在示例10中，示例8或9中任一项的主题可以可选地包括，所述滤波器包括电浆子滤波器或法布里-珀罗干涉仪中的至少一个。
在示例11中，示例7至10中任一项的主题可以可选地包括，所述窗将所述声波检测器的内部分区成所述气体室和容纳所述辐射源的辐射源室。
在示例12中，示例11的主题可以可选地包括，所述辐射源室部分地由所述外部壳体的外部壳体壁界定。所述外部壳体壁可以包括所述辐射源室与所述声波检测器的外部之间的压力补偿通道。
在示例13中，示例6和12的主题可以可选地包括，所述机械结构将所述辐射源室分区成第一和第二子室。所述外部壳体壁可以包括所述第一和第二子室分别与所述声波检测器的外部之间的第一和第二压力补偿通道。
在示例14中，示例11至13中任一项的主题可以可选地包括，所述辐射源室被形成在所述外部壳体壁中的凹槽中。所述凹槽可以由所述窗覆盖。
在示例15中，示例14的主题可以可选地包括，所述凹槽被形成在所述外部壳体壁的包括多个壳体壁层的部分中。
在示例16中，示例15的主题可以可选地包括，所述辐射源是在与形成所述外部壳体壁的内表面的一部分的内壳体壁层不同的壳体壁层上支撑的。
在示例17中，示例16的主题可以可选地包括，所述辐射源是在形成所述外部壳体壁的外表面的一部分的壳体壁层上支撑的。
在示例18中，示例16或17中任一项的主题可以可选地包括，在其上支撑所述辐射源的壳体壁层具有比所述内壳体壁层低的热导率。
在示例19中，示例7至18中任一项的主题可以可选地进一步包括：辐射单元，其包括辐射单元壳体，所述辐射源被容纳在所述辐射单元壳体内，并且所述窗形成所述辐射单元壳体的出射窗。
在示例20中，示例1至19中任一项的主题可以可选地包括，所述声波传感器位于所述外部壳体内部。
在示例21中，示例2至19中任一项的主题可以可选地包括，所述辐射源位于所述外部壳体内。
在示例22中，示例21的主题可以可选地包括，所述机械结构位于所述气体室内。
在示例23中，示例22的主题可以可选地包括，所述声波传感器位于所述气体室内。
在示例24中，示例21至23中任一项的主题可以可选地包括，所述机械结构界定所述气体室，并包括所形成的通过它的至少一个开口。所述至少一个开口可以提供所述气体室的气体进口和/或气体出口。
在示例25中，示例1至24中任一项的主题可以可选地包括，所述声波传感器被配置为麦克风。
在示例26中，示例25的主题可以可选地包括，所述声波传感器被配置为移动电话的麦克风。所述气体室可以位于所述麦克风的背部容积中。
在示例27中，示例1至26中任一项的主题可以可选地包括，所述气体室具有从约1mm3到约10mm3的范围内的容积。
在示例28中，示例1至27中任一项的主题可以可选地包括，所述外部壳体包括衬底和盖，在所述衬底与所述盖之间限定所述气体室。
在示例29中，示例28的主题可以可选地包括，所述声波传感器和/或所述激励元件安装在所述衬底上。
在示例30中，示例28或29中任一项的主题可以可选地包括：安装在所述衬底上的电子组件，被配置成处理从所述声波传感器输出的信号和/或被配置成控制所述激励元件。
在示例31中，示例1至30中任一项的主题可以可选地包括，所述气体室由反射器界定。
在示例32中，示例31的主题可以可选地包括，所述反射器具有至少20%或至少50%或甚至至少80%的红外频率范围内和/或可见频率范围内和/或紫外频率范围内的反射比。
在示例33中，示例28至30中任一项和示例31或32中任一项的主题可以可选地包括，所述衬底和/或所述盖被配置为反射器。
示例34是一种移动设备，包括示例1至33中任一项的声波检测器。
在示例35中，示例34的主题包括，所述移动设备被配置为移动电话。
示例36是一种麦克风设备。所述麦克风设备可以包括：麦克风，被配置成检测声波；以及辐射源，被定位在所述麦克风的背部容积内部，且被配置成发射经调制的辐射，经调制的辐射被适配成激励所述麦克风的背部容积中的气体，从而生成所述麦克风可检测到的声波，其中所述麦克风包括可被要检测的声波造成位移的机械结构，其中所述机械结构的位移指示要检测的声波的特性。
在示例37中，示例1至33中任一项的主题可以可选地包括，所述机械结构是换能器。
在示例38中，示例1至33中任一项的主题可以可选地包括，所述机械结构是膜结构、悬臂结构、梳状结构或可旋转结构之一。
尽管已经参照具体实施例特别地示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中作出形式和细节上的各种改变。因此，本发明的范围由所附权利要求指示，并且落在权利要求的等同含义和范围内的所有改变因而意图被涵盖。

Claims (22)

1.一种声波检测器，包括：
外部壳体，具有外部壳体壁；
气体室，位于所述外部壳体内且被配置成其中接收气体，其中所述外部壳体壁包括：开孔，在所述气体室与所述声波检测器的外部之间提供气体通道；
激励元件，被配置成以时变方式选择性地在所述气体室中接收的气体中激励具体类型的气体分子，从而在所述气体中生成声波；以及
声波传感器，被配置成检测在所述气体中生成的声波和在所述声波检测器外生成的声波，其中所述声波传感器具有声端口，所述声端口与所述外部壳体壁中的开孔重叠，
其中所述声波传感器包括：机械结构，可被要检测的声波造成位移，其中所述机械结构的位移指示要检测的声波的特性，
其中所述机械结构界定所述气体室，并包括所形成的通过它的至少一个开口，其中所述至少一个开口提供所述气体室的气体进口和/或气体出口。
2.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述激励元件包括：辐射源，被配置成将辐射发射到所述气体室中，其中所述辐射被适配成以时变方式选择性地在所述气体中激励具体类型的气体分子，从而生成声波。
3.如权利要求2所述的声波检测器，
其中所述辐射源被配置成发射电磁辐射。
4.如权利要求3所述的声波检测器，
其中所述辐射源被配置成在红外频率范围内和/或在可见频率范围内和/或在紫外频率范围内发射电磁辐射。
5.如权利要求2所述的声波检测器，进一步包括：
窗，被配置成将由所述辐射源发射的辐射传输到所述气体室中，并使所述辐射源与所述气体室中的气体热绝缘。
6.如权利要求5所述的声波检测器，
其中所述窗被配置为：滤波器，被适配成选择性地将由所述辐射源发射的预定能量的辐射传输到所述气体室中。
7.如权利要求6所述的声波检测器，
其中所述滤波器被配置为可调谐滤波器，其传输特性是可调谐的。
8.如权利要求5所述的声波检测器，
其中所述窗将所述声波检测器的内部分区成所述气体室和容纳所述辐射源的辐射源室。
9.如权利要求8所述的声波检测器，
其中所述辐射源室被形成在所述外部壳体壁中的凹槽中，其中所述凹槽由所述窗覆盖。
10.如权利要求9所述的声波检测器，
其中所述凹槽被形成在所述外部壳体壁的包括多个壳体壁层的部分中。
11.如权利要求10所述的声波检测器，
其中所述辐射源是在与形成所述外部壳体壁的内表面的一部分的内壳体壁层不同的壳体壁层上支撑的。
12.如权利要求5所述的声波检测器，进一步包括：
辐射单元，其包括辐射单元壳体，所述辐射源被容纳在所述辐射单元壳体内，并且所述窗形成所述辐射单元壳体的出射窗。
13.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述声波传感器位于所述外部壳体内部。
14.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述机械结构是换能器。
15.如权利要求14所述的声波检测器，
其中所述机械结构位于所述气体室内。
16.如权利要求15所述的声波检测器，
其中所述声波传感器位于所述气体室内。
17.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述声波传感器被配置为麦克风。
18.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述气体室具有从1mm3到10mm3的范围内的容积。
19.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述外部壳体包括衬底和盖，在所述衬底与所述盖之间限定所述气体室。
20.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述气体室由反射器界定。
21.如权利要求1所述的声波检测器，
其中所述机械结构是膜结构、悬臂结构、梳状结构或可旋转结构之一。
22.如权利要求2所述的声波检测器，
其中所述辐射源位于所述外部壳体内。
CN201710413629.2A 2016-06-03 2017-06-05 声波检测器 Active CN107462629B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/172178 2016-06-03
US15/172,178 US10302554B2 (en) 2016-06-03 2016-06-03 Acoustic wave detector
US15/603,531 US10451589B2 (en) 2016-06-03 2017-05-24 Acoustic wave detector
US15/603531 2017-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107462629A CN107462629A (zh) 2017-12-12
CN107462629B true CN107462629B (zh) 2020-11-03

Family

ID=60328015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710413629.2A Active CN107462629B (zh) 2016-06-03 2017-06-05 声波检测器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10451589B2 (zh)
KR (1) KR101993517B1 (zh)
CN (1) CN107462629B (zh)
DE (1) DE102017112197A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018203094B3 (de) 2018-03-01 2019-05-23 Infineon Technologies Ag MEMS-Baustein
DE102018206669B9 (de) * 2018-04-30 2020-03-05 Infineon Technologies Ag Fluidsensor und Verfahren zum Bereitstellen desselben
DE102018112341B4 (de) * 2018-05-23 2023-03-30 Infineon Technologies Ag Photoakustischer gassensor und verfahren zum betreiben eines photoakustischen gassensors
DE102018120061A1 (de) 2018-08-17 2020-02-20 Infineon Technologies Ag Ein Detektormodul für einen photoakustischen Gassensor
US11143626B2 (en) * 2019-01-11 2021-10-12 Infineon Technologies Ag Photo-acoustic gas sensor with optimal reference path length
US11325121B2 (en) * 2019-03-29 2022-05-10 Qorvo Us, Inc. Analyte depletion for sensor equilibration
EP3550286B1 (en) 2019-04-17 2021-01-27 Sensirion AG Photoacoustic gas sensor device
CN110333190A (zh) * 2019-07-05 2019-10-15 大连理工大学 一种扩散式光声微腔气体传感器
DE102019134279B3 (de) 2019-12-13 2021-05-27 Infineon Technologies Ag Photoakustische Sensoren und MEMS-Bauelemente
CN113835047B (zh) * 2021-08-24 2022-12-20 西安电子科技大学 跨金属壁埋植式单端口无源烧损传感装置、监测及制备方法
KR20240058657A (ko) * 2022-10-26 2024-05-03 주식회사 모빅랩 이중 음파 센서를 이용한 이상 신호 감지 장치
WO2024207206A1 (zh) * 2023-04-04 2024-10-10 瑞声声学科技(深圳)有限公司 一种气体传感器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO300078B1 (no) 1995-02-10 1997-04-01 Sinvent As Fotoakustisk gassdetektor
JP2002328116A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Yamatake Corp 光音響ガスセンサ
DE10303263B4 (de) 2003-01-28 2012-01-05 Infineon Technologies Ag Mikrophonanordnung
EP1574840A1 (de) 2004-03-08 2005-09-14 Siemens Building Technologies AG Photoakustischer Gassensor und Verfahren zu dessen Herstellung
US7398672B2 (en) 2006-07-12 2008-07-15 Finesse Solutions, Llc. System and method for gas analysis using photoacoustic spectroscopy
US7886576B2 (en) 2006-11-06 2011-02-15 Mine Safety Appliances Company Photoacoustic gas sensor
SE533411C2 (sv) 2008-08-28 2010-09-21 Senseair Ab Ett för en spektralanalys av en komprimerad gas, såsom en gas vid små gaskoncentrationer vid atmosfärstryck, anpassat arrangemang
US8695402B2 (en) 2010-06-03 2014-04-15 Honeywell International Inc. Integrated IR source and acoustic detector for photoacoustic gas sensor
US8746038B2 (en) 2011-04-01 2014-06-10 Honeywell International Inc. Photoacoustic detector with acoustic and vibration noise compensation
JP5786518B2 (ja) 2011-07-26 2015-09-30 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置
US9209497B2 (en) 2012-12-17 2015-12-08 Infineon Technologies Ag Sensor module and battery elements
CN103411864B (zh) 2013-08-05 2015-12-30 深迪半导体(上海)有限公司 基于结构共振测量气体悬浮颗粒浓度的mems传感器
US9513261B2 (en) * 2013-10-14 2016-12-06 Infineon Technologies Ag Photoacoustic gas sensor device and a method for analyzing gas

Also Published As

Publication number Publication date
KR101993517B1 (ko) 2019-06-26
US20170350868A1 (en) 2017-12-07
KR20170137646A (ko) 2017-12-13
DE102017112197A1 (de) 2017-12-07
US10451589B2 (en) 2019-10-22
CN107462629A (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107462629B (zh) 声波检测器
US10302554B2 (en) Acoustic wave detector
US6955787B1 (en) Integrated biological and chemical sensors
US5129262A (en) Plate-mode ultrasonic sensor
US8253578B2 (en) Smoke sensor of the sound wave type including a smoke density estimation unit
CN107796762B (zh) 气体分析仪
US11061002B2 (en) Photoacoustic gas analyzer for determining species concentrations using intensity modulation
US20120318041A1 (en) Method and apparatus for measuring gas concentrations
ES2966309T3 (es) Espectroscopio foto acústico con estructura vibratoria como detector de sonido
WO2008067282A2 (en) Sono-photonic gas sensor
CN114286935A (zh) 基于mems的光声单元
KR20120029039A (ko) 체적 음향 공진기 센서
US11604171B2 (en) Fluid sensor
Schäfer et al. Quantitative signal analysis in pulsed resonant photoacoustics
CA2621757A1 (en) Gas sensor
Song et al. Differential Helmholtz resonant photoacoustic cell for spectroscopy and gas analysis with room-temperature diode lasers
US20130298676A1 (en) Measuring device and measuring method
Kapitanov et al. Resonance photoacoustic spectroscopy and gas analysis of gaseous flow at reduced pressure
CN107024432A (zh) 一种用于探测高腐蚀性气体的简易光声探测器
WO2015020611A1 (en) A multi-mode mems aerosol detecting device
Latif et al. Hermetically packaged microsensor for quality factor-enhanced photoacoustic biosensing
Patimisco et al. Quartz-Enhanced Photoacoustic Spectroscopy for Trace Gas Sensing
Theuss et al. Miniaturized photoacoustic gas sensor for CO 2
CN219957333U (zh) 用于多气体测量的微型红外光源及光声气体传感器
Zhao et al. Performance of the photoacoustic resonant cell remodified from Helmholtz cavity

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant