CN110927081A - 一种气体浓度检测装置、电子设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种气体浓度检测装置、电子设备及方法。本发明实施例提供的技术方案中，气体浓度检测装置集成于电子设备中，电子设备包括用于容纳气体的气室结构；气体浓度检测装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器和信号处理模块；驱动电路用于向光信号发射器发送电流驱动信号；光信号发射器用于在电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；气室结构用于使光信号透过；光信号接收器用于接收气室结构射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块；信号处理模块用于根据电信号生成气体浓度，能够使得电子设备具备检测当前环境中气体浓度的功能，从而使得用户能够获取即时的环境信息。

Description

一种气体浓度检测装置、电子设备及方法
【技术领域】
本发明涉及气体检测领域，尤其涉及一种气体浓度检测装置、电子设备及方法。
【背景技术】
半导体式传感器是目前常用的终端气体检测器件，其特点为功率低、成本低，利用半导体式传感器上的材料与待测气体反应产生电能，从而进行气体检测。医学领域的气体检测的专业设备体积庞大、价格高昂，不方便用户随身携带。
电子设备(例如：手机)方便用户随身携带，其获取的环境信息通常是一片地区的平均值或典型值，并不随用户具体所处环境改变而变化。在许多特殊环境下，例如新出入密闭空间、路面、野外等无固定探测器的场所，用户需要获取当前环境气体浓度和温度等信息的检测结果，但是电子设备不具备检测当前环境中气体浓度的功能，不能解决用户获取即时的环境信息的使用需求。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种气体浓度检测装置及方法，能够实现气体检测装置微型化，并将气体检测装置集成于电子设备以使电子设备具备检测当前环境中气体浓度的功能，从而使得用户能够获取即时的环境信息。
第一方面，本发明实施例提供了一种气体浓度检测装置，所述检测装置集成于电子设备中，所述电子设备包括用于容纳气体的气室结构；所述装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器、温度检测模块和信号处理模块；
所述驱动电路，用于向所述光信号发射器发送电流驱动信号；
所述光信号发射器，用于在所述电流驱动信号的驱动下向所述气室结构发射光信号；
所述气室结构，用于使所述光信号透过；
所述温度检测模块，用于检测所述气室结构的气体温度，并将所述气体温度发送至所述信号处理模块；
所述光信号接收器，用于接收所述气室结构射出的所述光信号，将所述光信号转换为电信号并将所述电信号输出至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于根据所述电信号和所述气体温度生成气体浓度。
在一种可能的实现方式中，所述光信号发射器和所述光信号接收器分别位于所述气室结构的两侧且相对设置。
在一种可能的实现方式中，所述检测装置还包括准直透镜和会聚透镜，所述准直透镜位于所述光信号发射器与所述气室结构之间，所述会聚透镜位于所述气室结构与所述光信号接收器之间；
所述准直透镜的光心与所述会聚透镜的光心的连线与所述光信号在所述气室结构中的路径重合。
在一种可能的实现方式中，所述气室结构包括音箱。
在一种可能的实现方式中，所述检测装置还包括反射片，所述光信号发射器和所述光信号接收器位于所述气室结构的一侧，所述反射片位于所述气室结构的相对的另一侧；
所述光信号发射器用于向所述气室结构发射光信号；
所述反射片用于接收透过所述气室结构的光信号，并通过所述气室结构将所述光信号反射至所述光信号接收器。
在一种可能的实现方式中，所述电子设备包括滑轨，所述气室结构包括所述滑轨的空腔结构。
在一种可能的实现方式中，所述检测装置还包括：温度控制模块；
所述温度控制模块，用于控制所述光信号发射器的温度。
在一种可能的实现方式中，所述驱动电路具体用于向所述光信号发射器分时提供至少一种模式的电流驱动信号；
所述光信号发射器具体用于分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的所述光信号用于检测气体中不同的气体成分；
所述信号处理模块具体用于将所述电信号转化为光衰减幅值信号，通过Lambert-Beer定律根据所述光衰减幅值信号和所述气体温度反演出所述气室结构中的气体成分和所述气体成分对应的气体浓度。
在一种可能的实现方式中，所述驱动电路和所述信号处理模块集成于微控制器中。
在一种可能的实现方式中，所述光信号发射器包括微型垂直腔面发射激光器。
另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：上述任一所述的气体浓度检测装置。
另一方面，本发明实施例提供了一种气体浓度检测方法，所述方法基于上述任一所述的气体浓度检测装置实现；
所述方法包括：
驱动电路向光信号发射器发送电流驱动信号；
所述光信号发射器在所述电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；
光信号接收器接收所述气室结构射出的所述光信号，将所述光信号转换为电信号并将所述电信号输出至信号处理模块；
温度检测模块检测所述气室结构的气体温度，并将所述气体温度发送至所述信号处理模块；
所述信号处理模块根据所述电信号生成气体浓度。
在一种可能的实现方式中，所述驱动电路向光信号发射器发送电流驱动信号，具体包括：所述驱动电路向所述光信号发射器分时提供至少一种模式的电流驱动信号。
在一种可能的实现方式中，所述光信号发射器在所述电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号，具体包括：所述光信号发射器分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的所述光信号用于检测气体中不同的气体成分。
在一种可能的实现方式中，所述信号处理模块根据所述电信号生成气体浓度，具体包括：所述信号处理模块将所述电信号转化为光衰减幅值信号，通过Lambert-Beer定律根据所述光衰减幅值信号和所述气体温度反演出所述气室结构中的气体成分和所述气体成分对应的气体浓度。
本发明实施例提供的一种气体浓度检测装置、电子设备及方法的技术方案中，气体浓度检测装置集成于电子设备中，电子设备包括用于容纳气体的气室结构；气体浓度检测装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器和信号处理模块；驱动电路用于向光信号发射器发送电流驱动信号；光信号发射器用于在电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；气室结构用于使光信号透过；光信号接收器用于接收气室结构射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块；信号处理模块用于根据电信号生成气体浓度，能够实现气体检测装置微型化，并将气体检测装置集成于电子设备以使电子设备具备检测当前环境中气体浓度的功能，从而使得用户能够获取即时的环境信息。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种气体浓度检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图；
图3为图2中气室结构的示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种电子设备的示意图；
图5为图4中沿AA向的剖面示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1为本发明实施例提供的一种气体浓度检测装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供一种气体浓度检测装置，检测装置集成于电子设备中，电子设备包括用于容纳气体的气室结构14。该检测装置包括：驱动电路11、光信号发射器13、光信号接收器17、温度检测模块15和信号处理模块18。驱动电路11和光信号发射器13电连接，光信号接收器17和信号处理模块18电连接，温度检测模块15与信号处理模块18电连接。
驱动电路11用于向光信号发射器13发送电流驱动信号；光信号发射器13用于在电流驱动信号的驱动下向气室结构14发射光信号；气室结构14用于使光信号透过；温度检测模块15用于检测气室结构14的气体温度，并将气体温度发送至信号处理模块18；光信号接收器17用于接收气室结构14射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块18；信号处理模块18用于根据电信号和气体温度生成气体浓度。
本实施例中，驱动电路11包括微型的信号调制解调电路。
本实施例中，温度检测模块15设置于气室结构14的内部，如图1所示。
本实施例中，光信号接收器17可包括探测器；温度检测模块15包括温度传感器。
本实施例中，图2为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图，图3为图2中气室结构的示意图。如图2所示，电子设备20包括音箱21。当气室结构14包括音箱21时，光信号发射器13和光信号接收器17分别位于气室结构14的两侧且相对设置，如图3所示。其中，光信号发射器13位于气室结构14的第一侧，光信号接收器17位于气室结构14的第二侧，第一侧和第二侧相对设置。光信号从第一侧射入气室结构14，从第二侧射出气室结构14。
本实施例中，检测装置还包括准直透镜141’和会聚透镜142’，准直透镜141’位于光信号发射器13与气室结构14之间，会聚透镜142’位于气室结构与光信号接收器17之间。准直透镜141’的光心与会聚透镜142’的光心的连线与光信号在气室结构中的路径重合，如图3所示。
气室结构14具备第一侧壁141和第二侧壁142，第一侧壁141和第二侧壁142相对设置。其中，第一侧壁141位于气室结构14的第一侧，第二侧壁142位于气室结构14的第二侧。本实施例中，作为一种可选方案，准直透镜141’和会聚透镜142’可以相对于气室结构14独立设置，此时气室结构14的第一侧壁141和第二侧壁142的材料包括透明材料，可以使光信号通过。作为另一种可选方案，准直透镜141’和会聚透镜142’可以分别镶嵌于气室结构14的第一侧壁141和第二侧壁142，如图3所示，此时气室结构14的第一侧壁141和第二侧壁142的材料可包括非透明材料。
可选地，图4为本发明实施例提供的又一种电子设备的示意图，图5为图4中沿AA向的剖面示意图。如图4所示，电子设备20包括滑轨22，此时滑轨22的空腔结构221可以作为气室结构14。当气室结构14包括滑轨22的空腔结构221时，检测装置还包括反射片19。光信号发射器13和光信号接收器17位于气室结构14的一侧，反射片19位于气室结构14的相对的另一侧，如图5所示，光信号发射器13和光信号接收器17位于气室结构14的第一侧壁141，反射片19位于气室结构14的第二侧壁142。光信号发射器13用于向气室结构14发射光信号；反射片19用于接收透过气室结构14的光信号，并通过气室结构14将光信号反射至光信号接收器17。
其中，气室结构14的第一侧壁141的材料包括透明材料，以使光信号能够通过。
本实施例中，当电子设备20的滑盖结构处于打开状态时，滑轨22处的空腔结构221与外界环境相接触，此时外界环境中的环境气体可以进入空腔结构221的内部，因此可以通过对电子设备20的滑盖结构进行开合动作完成气室结构14中环境气体的更新。例如，电子设备20为滑盖手机，用户通过对滑盖手机进行开合动作完成气室结构14中环境气体的更换。
传统的气体浓度检测方案是采用半导体式气体传感器，在进行气体浓度检测时，半导体式气体传感器必须要与气体接触才能进行气体浓度的检测。如果利用半导体式气体传感器实现电子设备20的气体浓度检测功能，将会对电子设备20整体的气密性、防水性产生破坏。并且半导体式气体传感器在进行气体浓度检测时需要使用连续性信号，从而功耗相对比较高、寿命短、精度低、反应慢。
本实施例中，气室结构14为复用式气室结构。
具体地，本实施例复用电子设备20中已有的结构作为气室结构14，无需单独开孔，实现气室结构14集成于电子设备20中而不额外占用空间，节省设计空间。例如，复用电子设备20中的音箱或者滑轨的空腔结构作为气室结构14。
本实施例提供的技术方案只需要让光信号与气体接触就能检测气体的浓度，因此只有气室结构14与外界环境是连通的，检测装置的其他功能模块均集成在电子设备20的内部。气室结构14为隔离式的气室结构，不连接电子设备20内部结构，能够保证电子设备20的气密性与防水性。进一步，由于本实施例提供的技术方案没有采用半导体式气体传感器，只有气室结构14与外界环境是连通的，因此不会出现传感器中毒和氧化等现象，能够保证气体浓度检测功能的延续性和可靠性。气室结构14除了包括上述电子设备的音箱21和滑轨22的空腔结构之外，还可以包括能够和外界空气接触的位于电子设备20内部的其它结构，本发明对此不作限定。
如图1所示，本发明实施例提供气体浓度检测装置还包括温度控制模块12。温度控制模块12与光信号发射器13电连接，用于控制光信号发射器13的温度。温度控制模块12可以确保光信号发射器13工作在安全的工作温度范围。在一些实施方式中，温度控制模块12的控温精度在0.01摄氏度左右。
本实施例中，光信号发射器13可包括微型垂直腔面发射激光器(Vertical CavitySurface Emitting Laser，简称VCSEL)。一方面，由于微型垂直腔面发射激光器的体积较小，与其连接的温度控制模块12的体积也较小，从而容易实现将光源集成于电子设备20当中。另一方面，采用低功率激光检测气体的方案，其功耗低，精度高、体积小，可将气体检测功能集成于电子设备20之中，实现电子设备20对用户当前环境进行实时、本地检测，包括对毒害、易燃易爆气体的检测。再一方面，采用本发明实施例提供的气体浓度检测的技术方案，使得激光气体检测精度高于半导体式气体传感器的检测精度，同时无需等待化学反应时间，提高气体检测速度，能够使得电子设备20准确、即时的显示当前实际环境状态。
本实施例中，光信号包括激光。
本实施例中，驱动电路11具体用于向光信号发射器13分时提供至少一种模式的电流驱动信号；
本实施例中，光信号发射器13具体用于分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的光信号用于检测气体中不同的气体成分。
例如，驱动电路11向光信号发射器13分时提供A模式和B模式的电流驱动信号，A模式的电流驱动信号驱动光信号发射器13发射波长为M的光信号，B模式的电流驱动信号驱动光信号发射器13发射波长为N的光信号。波长为M的光信号用于检测X气体的气体浓度，波长为N的光信号用于检测Y气体的气体浓度。由于单次模式的气体浓度检测仅需要几毫秒，通过迅速切换驱动电路11输出的电流驱动信号的模式，实现对两个或者多个气体成分的实时检测。
本实施例中，信号处理模块18具体用于将电信号转化为光衰减幅值信号，通过Lambert-Beer定律根据光衰减幅值信号和气体温度反演出气室结构中的气体成分和气体成分对应的气体浓度。
本实施例中，信号处理模块18包括信号解调器。信号解调器包括锁相放大器。信号解调器能够将电信号转化成光衰减幅值信号。光衰减幅值信号的幅值表示气体吸收光信号的强度。
由气体的吸收光谱特性可知，当频率为v的单色辐射与气体吸收光谱重叠时，就会发生吸收，导致光强度衰减。根据Lambert-Beer定律，一束入射频率为ν、光强度为I0的光信号与出射光光强度为It之间的关系可以表示为：
It(ν)＝I0(ν)exp[-S(T)φυPρL]
式中，I0(v)为光信号发射器13输出的频率为ν的光信号的光强度；It(ν)为频率为ν的光信号穿过气体被吸收能量后的光强度；S(T)为气体吸收谱线强度：，T为气体温度；P为气体的压强；ρ为气体的气体浓度；L为光信号在气体中的光程；φv为气体吸收光谱的线型函数，φv与当前气体的气体温度、压强有关，不同气体成分的线型函数不同。
其中，气体吸收谱线强度S(T)的公式如下：
Figure BDA0002263226910000101
式中：h为普朗克常数；c为真空中光速；k为Boltzmann常数；E″为低能级能量；T0为参考温度；通常取296K；v0为谱线中心频率；Q(T)为吸收组分配分函数，是温度的分段函数。
本实施例中，将光信号发射器13输出的频率为ν的光信号的光强度I0(v)减去光衰减幅值信号的幅值，即气体吸收光信号的强度，得到频率为ν的光信号穿过气体被吸收能量后的光强度It(ν)。
本实施例中，光信号在气体中的光程L为光信号在气室结构14中的光路程，可以根据气室结构14的实际尺寸来计算出光程L。
本实施例中，由于不同气体成分的线型函数不同，可以根据需要检测的气体成分来选择线型函数。将线型函数φυ、I0(v)、It(v)、S(T)、P、以及L代入上述公式，计算出气体成分对应的气体浓度ρ。
本实施例中，当信号处理模块18输出气体浓度后，电子设备20可以将本次检测的气体成分和对应的气体浓度显示在的显示屏幕上。
可选地，气体浓度检测装置还可包括湿度检测模块。湿度检测模块可包括湿度传感器。湿度检测模块设置于气室结构14的内部，具体位置可根据需要进行设置。湿度检测模块与信号处理模块18电连接，用于检测气室结构14的气体湿度，并将气体湿度发送至信号处理模块18。
本实施例中，由于空气中湿度会影响光信号的穿透率，因此可以采用湿度检测模块测量气体湿度，信号处理模块18用于根据气体湿度修正气体浓度的检测结果，提高气体浓度检测精度。
可选地，当信号处理模块18输出修正后的气体浓度后，电子设备20可以将本次检测的气体成分和对应的修正后的气体浓度显示在的显示屏幕上。
本实施例中，驱动电路11和信号处理模块18集成于电子设备20的微控制器中。
本实施例提供的一种气体浓度检测装置的技术方案中，气体浓度检测装置集成于电子设备中，电子设备包括用于容纳气体的气室结构；气体浓度检测装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器和信号处理模块；驱动电路用于向光信号发射器发送电流驱动信号；光信号发射器用于在电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；气室结构用于使光信号透过；光信号接收器用于接收气室结构射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块；信号处理模块用于根据电信号生成气体浓度，能够实现气体检测装置微型化，并将气体检测装置集成于电子设备以使电子设备具备检测当前环境中气体浓度的功能，从而使得用户能够获取即时的环境信息。
本发明实施例还提供一种气体浓度检测方法，该方法基于上述气体浓度检测装置实现，检测装置集成于电子设备20中，电子设备20包括用于容纳气体的气室结构14。上述气体浓度检测装置包括：驱动电路11、光信号发射器13、光信号接收器17、温度检测模块15和信号处理模块18。
该方法包括：
步骤102、驱动电路11向光信号发射器13发送电流驱动信号；
本实施例中，步骤102具体包括：
步骤1022、驱动电路11向光信号发射器13分时提供至少一种模式的电流驱动信号。
本实施例中，所述光信号发射器包括微型垂直腔面发射激光器。
步骤104、光信号发射器13在电流驱动信号的驱动下向气室结构14发射光信号。
本实施例中，步骤104具体包括：
步骤1042、光信号发射器13分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的光信号用于检测气体中不同的气体成分。
步骤106、光信号接收器17接收气室结构14射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块18。
步骤108、温度检测模块15检测气室结构14的气体温度，并将气体温度发送至信号处理模块18。
本实施例中，步骤106和步骤108执行的操作可以同时进行。
步骤110、信号处理模块18根据电信号和气体温度生成气体浓度。
本实施例中，步骤110具体包括：
步骤1102、信号处理模块18将电信号转化为光衰减幅值信号。
步骤1104、信号处理模块18通过Lambert-Beer定律根据光衰减幅值信号和气体温度反演出气室结构中的气体成分和气体成分对应的气体浓度。
本发明实施例提供的一种气体浓度检测方法的技术方案中，驱动电路向光信号发射器发送电流驱动信号；光信号发射器在电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；光信号接收器接收气室结构射出的光信号，将光信号转换为电信号并将电信号输出至信号处理模块；温度检测模块检测气室结构的气体温度，并将气体温度发送至信号处理模块；信号处理模块根据电信号和气体温度生成气体浓度，能够实现气体检测装置微型化，并将气体检测装置集成于电子设备以使电子设备具备检测当前环境中气体浓度的功能，从而使得用户能够获取即时的环境信息。
本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以是终端设备也可以是内置于所述终端设备的电路设备。该设备包括上述图2或者图4中的电子设备，可以用于执行上述方法实施例中的功能/步骤。
本实施例中，电子设备可包括手机、电视、平板电脑、笔记本电脑或者便携式人体气体健康监测设备。其中，便携式人体气体健康监测设备可以用于医院对病人呼气成分进行检测。本发明实施例提供的技术方案，电子设备具备气体浓度检测的功能，与电子设备具有方便携带的优点相结合，从而解决了用户获取即时的环境信息的使用需求。
如图6所示，电子设备900包括处理器910和收发器920。可选地，该电子设备900还可以包括存储器930。其中，处理器910、收发器920和存储器930之间可以通过内部连接通路互相通信，传递控制和/或数据信号，该存储器930用于存储计算机程序，该处理器910用于从该存储器930中调用并运行该计算机程序。
可选地，电子设备900还可以包括天线940，用于将收发器920输出的无线信号发送出去。
上述处理器910可以和存储器930可以合成一个处理装置，更常见的是彼此独立的部件，处理器910用于执行存储器930中存储的程序代码来实现上述功能。具体实现时，该存储器930也可以集成在处理器910中，或者，独立于处理器910。
除此之外，为了使得电子设备900的功能更加完善，该电子设备900还可以包括输入单元960、显示单元970、音频电路980、摄像头990和传感器901等中的一个或多个，所述音频电路还可以包括扬声器982、麦克风984等。其中，显示单元970可以包括显示屏。
可选地，上述电子设备900还可以包括电源950，用于给终端设备中的各种器件或电路提供电源。
应理解，图6所示的电子设备900能够实现上述方法实施例的各个过程。电子设备900中的各个模块的操作和/或功能，分别为了实现上述方法实施例中的相应流程。具体可参见上述方法实施例中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
应理解，图6所示的电子设备900中的处理器910可以是片上系统(system on achip，SOC)，该处理器910中可以包括中央处理器(central processing unit，CPU)，还可以进一步包括其他类型的处理器，所述CPU可以叫主CPU。各部分处理器配合工作实现之前的方法流程，并且每部分处理器可以选择性执行一部分软件驱动程序。
总之，处理器910内部的各部分处理器或处理单元可以共同配合实现之前的方法流程，且各部分处理器或处理单元相应的软件程序可存储在存储器930中。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在终端设备上运行时，使得终端设备执行如上述方法实施例中的各个步骤。
以上各实施例中，涉及的处理器910可以例如包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、微处理器、微控制器或数字信号处理器，还可包括GPU、NPU和ISP，该处理器还可包括必要的硬件加速器或逻辑处理硬件电路，如特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明技术方案程序执行的集成电路等。此外，处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能，软件程序可以存储在存储器中。
存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质等。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置集成于电子设备中，所述电子设备包括用于容纳气体的气室结构；所述检测装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器、温度检测模块和信号处理模块；
所述驱动电路，用于向所述光信号发射器发送电流驱动信号；
所述光信号发射器，用于在所述电流驱动信号的驱动下向所述气室结构发射光信号；
所述气室结构，用于使所述光信号透过；
所述温度检测模块，用于检测所述气室结构的气体温度，并将所述气体温度发送至所述信号处理模块；
所述光信号接收器，用于接收所述气室结构射出的所述光信号，将所述光信号转换为电信号并将所述电信号输出至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于根据所述电信号和所述气体温度生成气体浓度。
2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述光信号发射器和所述光信号接收器分别位于所述气室结构的两侧且相对设置。
3.根据权利要求2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括准直透镜和会聚透镜，所述准直透镜位于所述光信号发射器与所述气室结构之间，所述会聚透镜位于所述气室结构与所述光信号接收器之间；
所述准直透镜的光心与所述会聚透镜的光心的连线与所述光信号在所述气室结构中的路径重合。
4.根据权利要求2或3所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气室结构包括音箱。
5.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括反射片，所述光信号发射器和所述光信号接收器位于所述气室结构的一侧，所述反射片位于所述气室结构的相对的另一侧；
所述光信号发射器用于向所述气室结构发射光信号；
所述反射片用于接收透过所述气室结构的光信号，并通过所述气室结构将所述光信号反射至所述光信号接收器。
6.根据权利要求5所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述电子设备包括滑轨，所述气室结构包括所述滑轨的空腔结构。
7.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：温度控制模块；
所述温度控制模块，用于控制所述光信号发射器的温度。
8.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，
所述驱动电路具体用于向所述光信号发射器分时提供至少一种模式的电流驱动信号；
所述光信号发射器具体用于分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的所述光信号用于检测气体中不同的气体成分；
所述信号处理模块具体用于将所述电信号转化为光衰减幅值信号，通过Lambert-Beer定律根据所述光衰减幅值信号和所述气体温度反演出所述气室结构中的气体成分和所述气体成分对应的气体浓度。
9.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述驱动电路和所述信号处理模块集成于微控制器中。
10.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述光信号发射器包括微型垂直腔面发射激光器。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1至10任一所述的气体浓度检测装置。
12.一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述方法基于气体浓度检测装置实现；所述检测装置集成于电子设备中，所述电子设备包括用于容纳气体的气室结构；所述检测装置包括驱动电路、光信号发射器、光信号接收器、温度检测模块和信号处理模块；
所述方法包括：
驱动电路向光信号发射器发送电流驱动信号；
所述光信号发射器在所述电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号；
光信号接收器接收所述气室结构射出的所述光信号，将所述光信号转换为电信号并将所述电信号输出至信号处理模块；
温度检测模块检测所述气室结构的气体温度，并将所述气体温度发送至所述信号处理模块；
所述信号处理模块根据所述电信号和所述气体温度生成气体浓度。
13.根据权利要求12所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述驱动电路向光信号发射器发送电流驱动信号，具体包括：
所述驱动电路向所述光信号发射器分时提供至少一种模式的电流驱动信号。
14.根据权利要求13所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述光信号发射器在所述电流驱动信号的驱动下向气室结构发射光信号，具体包括：
所述光信号发射器分时发射至少一种波长的光信号，不同波长的所述光信号用于检测气体中不同的气体成分。
15.根据权利要求12所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述电信号生成气体浓度，具体包括：
所述信号处理模块将所述电信号转化为光衰减幅值信号，通过Lambert-Beer定律根据所述光衰减幅值信号和所述气体温度反演出所述气室结构中的气体成分和所述气体成分对应的气体浓度。
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