CN109883977B - 一种自补偿红外黑体光源及补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明红外黑体光源补偿方法，步骤如下：1）于黑体光源芯片两端提供指定电压供电，黑体光源发射出红外光；2）红外光射向部分反射部分透射滤光片，部分反射部分透射滤光片的下表面部分反射部分透过膜的影响，部分红外光经过反射，射向红外探测芯片；3）其余部分红外光透过部分反射部分透射滤光片射向外面；部分反射部分投射膜设置为反射率不超过50%，透射率大于50%；4）黑体光源芯片强度发生变化时，红外探测芯片探测到的信号也同时发生变化，将该信号传递给信号反馈调节电路板；5）根据信号大小，调节黑体光源芯片电压大小，实现红外黑体光源光强的自补偿。

Description

一种自补偿红外黑体光源及补偿方法

技术领域

本发明涉及检测设备及其检测方法，具体的，其展示一种自补偿红外黑体光源及补偿方法。

背景技术

红外气体传感器主要由发射红外光的红外光源，用于气体分析的光学腔体以及用于探测红外光的红外探测器三部分组成。常用的红外光源主要有小灯泡，黑体光源以及LED光源，其中黑体光源具有体积小，稳定性高，发射功率强，红外光谱覆盖范围广等特点，被广泛用于特种气体检测，医疗设备等领域。

传统黑体光源一般为单一发射源，采用MEMS工艺制备，将加热源和黑体薄膜集成在同一芯片上制成黑体光源。但随着长期的使用以及器件的老化，黑体光源强度减弱从而引起所制备的红外气体传感器准确度下降。为了补偿气体传感器因光源强度衰减的影响，一般在探测器端加上补偿通道用于检测光源强度的变化。但该方法受外界因素影响较大，诸如反射面退化，光学腔体被污染等，从而无法准确检测光源强度的衰减量。

因此，有必要提供一种自补偿红外黑体光源及补偿方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自补偿红外黑体光源及补偿方法，其将红外探测芯片集成到黑体光源中，并利用部分反射部分透射膜将部分光线反射到红外探测芯片上，将探测芯片集成到黑体光源内部，可以避免外部环境对光强检测的影响，同时，使用该结构黑体光源的红外气体传感器无需设置双通路结构，大大简化了气体传感器的结构。

技术方案如下：

一种自补偿红外黑体光源，包括信号反馈调节电路板、依次设置于信号反馈调节电路板上的光源基座、黑体光源芯片、红外探测芯片、以及部分反射部分透射滤光片；光源基座、黑体光源芯片、红外探测芯片、以及部分反射部分透射滤光片组合形成黑体光源后通过焊接设置于信号反馈调节电路板上。

进一步的，黑体光源芯片以及红外探测芯片设置于光源基座上，且通过金丝球焊与光源基座接通。

进一步的，部分反射部分透射滤光片设置于光源基座上。

本发明的目的之二是提供一种红外黑体光源补偿方法，技术方案如下：

1）于黑体光源芯片两端提供指定电压供电，黑体光源发射出红外光；

2）红外光射向部分反射部分透射滤光片，部分反射部分透射滤光片的下表面部分反射部分透过膜的影响，部分红外光经过反射，射向红外探测芯片；

3）其余部分红外光透过部分反射部分透射滤光片射向外面；部分反射部分投射膜设置为反射率不超过50%，透射率大于50%；

4）黑体光源芯片强度发生变化时，红外探测芯片探测到的信号也同时发生变化，将该信号传递给信号反馈调节电路板；

5）根据信号大小，调节黑体光源芯片电压大小，实现红外黑体光源光强的自补偿。

进一步的，黑体光源用于气体传感器中时，信号反馈调节电路板可以集成到气体传感器电路板上。

与现有技术相比，本发明将红外探测芯片集成到黑体光源中，并通过部分反射部分透射滤光片将部分光线反射到探测芯片上，实现对黑体光源强度的检测与校准，可准确检测出黑体光源的衰减情况，同时定期校准调节黑体光源的供电电压，可补偿黑体光源的衰减，保证所制备的红外气体传感器的准确度，提高使用寿命。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的自补偿黑体光源工作原理图。

具体实施方式

实施例：

请参阅图1-2，本实施例展示一种自补偿红外黑体光源，包括信号反馈调节电路板5、依次设置于信号反馈调节电路板5上的光源基座4、黑体光源芯片3、红外探测芯片2、以及部分反射部分透射滤光片1；光源基座4、黑体光源芯片3、红外探测芯片2、以及部分反射部分透射滤光片1组合形成黑体光源后通过焊接设置于信号反馈调节电路板5上。

黑体光源芯片3以及红外探测芯片2设置于光源基座4上，且通过金丝球焊与光源基座4接通。

部分反射部分透射滤光片1设置于光源基座4上。

本发明的目的之二是提供一种红外黑体光源补偿方法，技术方案如下：

1）于黑体光源芯片3两端提供指定电压供电，黑体光源发射出红外光；

2）红外光射向部分反射部分透射滤光片1，部分反射部分透射滤光片1的下表面部分反射部分透过膜的影响，部分红外光经过反射，射向红外探测芯片2；

3）其余部分红外光透过部分反射部分透射滤光片3射向外面；部分反射部分投射膜设置为反射率不超过50%，透射率大于50%；

4）黑体光源芯片3强度发生变化时，红外探测芯片2探测到的信号也同时发生变化，将该信号传递给信号反馈调节电路板5；

5）根据信号大小，调节黑体光源芯片3电压大小，实现红外黑体光源光强的自补偿。

黑体光源3用于气体传感器中时，信号反馈调节电路板5可以集成到气体传感器电路板上。

与现有技术相比，本发明将红外探测芯片集成到黑体光源中，并通过部分反射部分透射滤光片将部分光线反射到探测芯片上，实现对黑体光源强度的检测与校准，可准确检测出黑体光源的衰减情况，同时定期校准调节黑体光源的供电电压，可补偿黑体光源的衰减，保证所制备的红外气体传感器的准确度，提高使用寿命。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于红外气体传感器的自补偿红外黑体光源进行检测时的自动补偿方法，其特征在于：所述自补偿红外黑体光源包括信号反馈调节电路板、依次设置于信号反馈调节电路板上的光源基座、黑体光源芯片、红外探测芯片、以及部分反射部分透射滤光片；光源基座、黑体光源芯片、红外探测芯片、以及部分反射部分透射滤光片组合形成黑体光源后通过焊接设置于信号反馈调节电路板上；

所述自动补偿方法包括：

1)于黑体光源芯片两端提供指定电压供电，黑体光源发射出红外光；

2)红外光射向部分反射部分透射滤光片，部分反射部分透射滤光片的下表面部分反射部分透过膜的影响，部分红外光经过反射，射向红外探测芯片；

3)其余部分红外光透过部分反射部分透射滤光片射向外面；部分反射部分透射 膜设置为反射率不超过50％，透射率大于50％；

4)黑体光源芯片强度发生变化时，红外探测芯片探测到的信号也同时发生变化，将该信号传递给信号反馈调节电路板；

5)根据信号大小，调节黑体光源芯片电压大小，实现红外黑体光源光强的自补偿。

2.根据权利要求1所述的自动补偿方法，其特征在于：黑体光源芯片以及红外探测芯片设置于光源基座上，且通过金丝球焊与光源基座接通。

3.根据权利要求1所述的自动补偿方法，其特征在于：部分反射部分透射滤光片设置于光源基座上。

4.根据权利要求1所述的自动补偿方法，其特征在于：黑体光源用于气体传感器中时，信号反馈调节电路板可以集成到气体传感器电路板上。

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