CN201222035Y - 红外气体探测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外气体探测传感器，包括气体传感器功能模块和与之连接的外部功能模块，其中气体传感器功能模块包括气体传感器外壳，气体传感器外壳内具有气体传感器内部探测气室，气体传感器内部探测气室一侧设置红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套，红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套的位置对应设置，红外接收传感器单元和红外发射光源上均连接设置有连接插针。采用该种结构的红外气体探测传感器，功耗低、寿命长、漂移小、体积小，提高了系统的可靠性和稳定性，降低了体积和功耗，具有体积小、功耗低、寿命长、气体浓度检测精度高、成本低的优点，利于批量生产且应用范围广。

Description

红外气体探测传感器

技术领域

本实用新型涉及探测传感器领域，特别涉及气体探测传感器技术领域，具体是指一种红外气体探测传感器。

背景技术

现代社会中，随着科学技术的不断进步，越来越多的探测传感器应运而生，特别使用最广泛的就是气体传感器，其中，常规的气体传感器一般分为电化学气体传感器、催化燃烧可燃气体传感器。

(1)电化学气体传感器缺点如下：

a)电化学气体传感器，当被测量的气体进入传感器内部，被测量气体和电化学传感器内部的电解液进行化学反应，电解液由于电离和分解，产生了一个正向电流，通过外部采样对该电流进行采样，得到了一个电压信号和内部气体浓度的对应关系；

b)因为被测量气体是消耗电化学传感器内部电解液，此过程是无法逆转的，当被测量气体进入传感器内部的浓度大于该传感器的允许最大测量浓度，传感器内部的电解液将会被耗尽，整个传感器将失效；

c)电化学气体传感器对气体种类分辩能力差，使用起来对环境的选择是有针对性的，如H2S气体的检测，当使用环境种存在H2Cl气体时，这两种气体均会消耗传感器内部的电解液，导致该传感器对H2S气体浓度的误判断；也既是说，在H2S气体浓度的检测的环境中，不允许存在其他干扰气体，否则无法正常反映真实的H2S气体浓度；

d)电化学气体传感器，在长期工作过程中或不通电长期放置过程中，自身内部的电解液也会慢慢的自然分解，在正常使用过程中需要利用外界手段进行定期的校正和校准，长期这样下去，其内部电解液完全分解直至失效；用户一般需要2到3个月对产品进行一次校正和检查，2到3年需要更换该电化学气体传感器，增加了用户的维护、维修等成本，也给用户的工作带来了很多不利。

(2)催化燃烧可燃气体传感器缺点如下：

a)催化燃烧可燃气体传感器，当被检测的可燃气体进入该传感器内部，可燃气体和内部的催化剂进行燃烧反应，消耗该传感器内部的催化剂，可燃气体被燃烧分解，产生电流，利用外部的采用电路对其产生的电流进行采样，得到了一个电压信号和内部气体浓度的对应关系；

b)因为被测量可燃气体是消耗该传感器内部催化剂，此过程也是无法逆转的，当被测量可燃气体进入传感器内部的浓度大于该传感器的允许最大测量浓度，传感器内部的催化剂将会被耗尽，整个传感器将失效；

c)由于催化剂不能和被测量可燃气体直接进行反应，需要对催化剂和被测量可燃气体进行加热才能进行燃烧反应，直接导致整体产品的功耗大增，增加了对现场供电的布线的要求。

基于以上状况，目前已经出现了红外气体传感器，其优点如下：

a)利用红外光对气体进行浓度检测，在测量过程中被测量气体只吸收红外光源发出来的红外光信号，并不存在不可逆转的化学反应或燃烧反应，传感器可以重复使用，寿命长；

b)可以允许进入传感器内部的被测量气体浓度远大于该传感器的最大测量浓度，实际使用过程中，红外气体传感器可以在长期存在被测量气体的环境中工作；

c)红外光源功耗低、寿命长、发光稳定、低漂移，不需要定期对产品进行调整和校正，使用寿命一般可以达到5年以上，节省了用户的维护和维修成本，降低了现场供电的布线要求；

d)检测精度高，对被测气体类型分辩能力强，基本不受干扰气体的影响；

e)可测量多种气体，产品的灵活性好；

但是，对于传统的红外气体探测传感器来说，其缺点如下：

a)一般采用铂铑合金丝作为红外发射光源，铂铑合金丝表面涂了很多防氧化涂层，体积大、抗氧化性能差、工作电流高；

b)由于铂铑合金丝发热过程中存在热滞后性，不能采用脉冲供电方式工作，热效率低；为适应气体浓度检测要求，必须在铂铑合金丝红外光输出口增加一个斩光器进行红外光调制，无形中增加了整机的体积和功耗，不利用产品的小型化生产；

c)由于铂铑合金丝需要长期供电，容易发生漂移现象，需要定期调整和维护；同时寿命短，需要定期更换铂铑合金丝红外发射光源；

d)传统的红外气体检测方式一般采用对射的方式进行气体浓度检测，为保证气体浓度检测的精度，需要一个长度较长的检测气室，增加的产品的体积和成本；

e)由于检测气室长度较长，检测气室内部温度分部不均匀，同时铂铑合金丝一直处在发热状态，无形中增加了探测器、放大器和其它元件的寄生热，极大降低系统的可靠性和稳定性；为保证气体浓度检测的精度、排除水蒸汽对气体浓度检测精度的影响，必须对整个气体探测气室进行高温恒温控制，势必增加了产品的成本、功耗和降低了可靠性；因为需要高温恒温控制，产品从开机到正常使用需要比较长的时间。

由于以上种种原因，现有技术中的各类探测传感器都具有很多不足，因而给人们的工作和生活带来了很多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够保证气体检测的高灵敏度和精确度、功耗较低、寿命较长、系统可靠性和稳定性较高、成本较低、适用范围较为广泛的红外气体探测传感器。

为了实现上述的目的，本实用新型的红外气体探测传感器具有如下构成：

该红外气体探测传感器，包括气体传感器功能模块和与该气体传感器功能模块相连接的外部功能模块，其主要特点是，所述的气体传感器功能模块包括气体传感器外壳，所述的气体传感器外壳内具有气体传感器内部探测气室，所述的气体传感器内部探测气室一侧设置有红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套，且红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套的位置对应设置，所述的红外接收传感器单元和红外发射光源上均连接设置有连接插针。

该红外气体探测传感器的红外接收传感器单元包括第一钽酸锂晶体薄片、第二钽酸锂晶体薄片、第三钽酸锂晶体薄片、第四钽酸锂晶体薄片、第一场效应管和第二场效应管，该第一钽酸锂晶体薄片、第二钽酸锂晶体薄片、第三钽酸锂晶体薄片和第四钽酸锂晶体薄片依次反极性串联连接于第一场效应管和第二场效应管的栅极之间，所述的第二钽酸锂晶体薄片和第三钽酸锂晶体薄片之间接地，所述的第一钽酸锂晶体薄片和第二钽酸锂晶体薄片之间跨接设置有第一采样电阻，所述的第三钽酸锂晶体薄片和第四钽酸锂晶体薄片之间跨接设置有第二采样电阻，所述的第一场效应管和第二场效应管的漏极相互连接，所述的第一钽酸锂晶体薄片和第二钽酸锂晶体薄片对应位置处设置有第一红外窄带滤光片，所述的第三钽酸锂晶体薄片和第四钽酸锂晶体薄片对应位置处设置有第二红外窄带滤光片。

该红外气体探测传感器的红外发射光源为红外发光二极管。

该红外气体探测传感器的气体传感器内部探测气室的另一侧罩设有金属网。

该红外气体探测传感器的外部功能模块为外部匹配和放大功能电路。

采用了该实用新型的红外气体探测传感器，由于其本身采用了红外发光二极管，其为宽波段半导体黑体红外光源，热滞后性小，可使用脉冲供电方式工作，功耗低、寿命长、漂移小、体积小；开关频率约为2Hz～10Hz，灯丝能被加热和降温在毫秒级，而且脉冲红外源通常采取一个干涉滤波窗口，用来滤掉要求波长之外的发光；同时，脉冲红外源减少带外发射(尤其短波，可见光)以致在整个测量过程，灯丝保持暗，而且根本不产生可见光；在气体传感器中，它减少探测器，放大器和其它元件的寄生热，极大地提高了系统的可靠性和稳定性；而且探测气室采用多次反射的方式检测气体浓度，在包装红外线光路足够长的基础上可以近可能缩小探测气室的长度，减小产品的体积；由于产品体积小，探测气室内部温度分部比较均匀；同时在传感器探测气室前端增加了一片金属网，有效防止水蒸汽的进入，所以不需要对整个探测气室进行高温恒温控制，降低的产品的体积和功耗；本产品有体积小、功耗低、寿命长、气体浓度检测精度高、成本低等优点，利于批量生产且应用面广泛。

附图说明

图1为比尔-朗伯定律的原理示意图。

图2为本实用新型的红外气体探测传感器的组成结构示意图。

图3为本实用新型的红外气体探测传感器的气体传感器功能模块的功能模块示意图。

图4为本实用新型的红外气体探测传感器的红外接收传感器单元和红外发射光源的电路原理图。

图5为本实用新型的红外气体探测传感器的红外接收传感器单元的电路原理图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，根据红外光谱理论，一些非对称极性气体分子如：CO₂、CO、CH化合物、S的氧化物、N的氧化物等，这些非对称极性气体分子由于内部电偶极距转动、振动等因素，对穿过这些气体分子的红外光进行多次反射、折射和吸收；由于不同类型气体分子的不一致性，使得这些气体分子对特定波长的红外光有明显的吸收作用；

根据红外光谱理论，这些非对称极性分子对红外光的较明显吸收波长见下表：

气体类型	CO2	CO	CH化合物	S的氧化物	N的氧化物
						波长(单位：微米)	4.26	4.65	3.4	7.4	7.6

其中，根据比尔-朗伯定律：

I＝I_o(e^-ρdK)；

●I为入射光强

●I_o为出射光强

●e为自然常数

●ρ为气体浓度

●d为入射光通过气体的通光距离

●K为消光系数

从以上定律公式可以得知，当气体浓度、通光距离一定时，入射光强和出射光强之间呈对数的关系。

使用特定的宽波段红外光源、宽波段红外接收传感器和特定的气体探测结构，假设气体探测结构内部气体(如CO₂)浓度为一定值，记录好气体进入探测结构前的红外接收传感器电信号和气体进入后的传感器电信号，就可以根据比尔-朗伯定律计算出该气体的浓度。

请参阅图2至图5所示，该红外气体探测传感器，包括气体传感器功能模块和与该气体传感器功能模块相连接的外部功能模块，其中，所述的气体传感器功能模块包括气体传感器外壳1，所述的气体传感器外壳1内具有气体传感器内部探测气室2，所述的气体传感器内部探测气室2一侧设置有红外接收传感器单元3、反射座4、红外发射光源5和红外发射光源定位套6，且红外接收传感器单元3、反射座4、红外发射光源5和红外发射光源定位套6的位置对应设置，所述的红外接收传感器单元3和红外发射光源5上均连接设置有连接插针7，其中，所述的红外发射光源5为红外发光二极管，所述的外部功能模块为外部匹配和放大功能电路；所述的气体传感器内部探测气室2的另一侧罩设有金属网8。

同时，所述的红外接收传感器单元包括第一钽酸锂晶体薄片S1、第二钽酸锂晶体薄片S2、第三钽酸锂晶体薄片S3、第四钽酸锂晶体薄片S4、第一场效应管FET1和第二场效应管FET2，该第一钽酸锂晶体薄片S1、第二钽酸锂晶体薄片S2、第三钽酸锂晶体薄片S3和第四钽酸锂晶体薄片S4依次反极性串联连接于第一场效应管FET1和第二场效应管FET2的栅极之间，所述的第二钽酸锂晶体薄片S2和第三钽酸锂晶体薄片S3之间接地，所述的第一钽酸锂晶体薄片S1和第二钽酸锂晶体薄片S2之间跨接设置有第一采样电阻R1，所述的第三钽酸锂晶体薄片S3和第四钽酸锂晶体薄片S4之间跨接设置有第二采样电阻R2，所述的第一场效应管FET1和第二场效应管FET2的漏极相互连接，所述的第一钽酸锂晶体薄片S1和第二钽酸锂晶体薄片S2对应位置处设置有第一红外窄带滤光片G1，所述的第三钽酸锂晶体薄片S3和第四钽酸锂晶体薄片S4对应位置处设置有第二红外窄带滤光片G2。

在实际使用当中，以下将以检测CO₂气体浓度的方式和方法为例子，阐述产品的工作原理。

(1)使用宽波段半导体黑体红外光源

●该红外光源波长范围是1uM～8uM，满足多种气体测量要求；

●该红外光源无热滞后性，可以通过脉冲调制的方式工作，脉冲频率为2Hz～10Hz；

●该红外光源功耗低、寿命长、长时间工作漂移低。

(2)使用热释电红外传感器作为红外接收传感器

●该传感器为双窗口红外接收传感器，可以同时接收两路不同或相同波长的红外光信号；

●该传感器红外接收窗口采用白宝石为基材、多层镀膜的窄带滤光片；

●为了能实时检测CO₂气体浓度，使产品可以在长期存在CO₂气体的环境下时刻反映出CO₂气体浓度，根据红外光谱理论，其中一片窄带滤光片的中心波长为4.26uM，可以使用该波长的红外光信号作为比尔-朗伯定律中的出射光强，实时检测CO₂气体的浓度变化；另外一片窄带滤光片中心波长为3.8uM，因CO₂气体对该波长的红外光基本不吸收，该波长的红外光信号可作为比尔-朗伯定律中的入射光强；

●传感器内部红外接收灵敏元为钽酸锂晶体薄片；

●为保证传感器具有更高的信噪比和更强的环境温度变化的适应性，传感器内部红外接收灵敏元使用四片相同的钽酸锂晶体薄片两两反向串联而成，如图2，钽酸锂晶体薄片S1和S2、S3和S4两两反极性串联，在无红外光信号进入传感器的情况下，四片相同的钽酸锂晶体薄片自产生的噪声电信号基本相同，环境温度变化时四片钽酸锂晶体薄片产生电信号也基本相同，因钽酸锂晶体薄片两两反极性串联的方式，这两种电信号可以相互抵消，从而提高了气体探测器的精度；钽酸锂晶体薄片S2和S3只作为补偿单元使用，不接收外部红外光信号，接收外部红外光信号的是S1和S4。

其中，G1、G2为红外窄带滤光片；R1、R2为钽酸锂晶体薄片电信号采样电阻；FET1、FET2为低噪声、低功耗结型场效应管；该红外接收传感器外壳为标准的TO-5封装。

对于气体传感器组成结构，请参阅图2所示，具体如下：

(1)请该结构由红外接收传感器、红外发射光源、反射座、探测气室和连接插针等组成；

(2)反射座和探测气室的内表面镀金处理，增强红外光线的反射强度，也保证了产品的一致性；

(3)由红外发射光源发出来的红外光信号经过反射座和探测气室多次反射，红外光信号最终可以到达红外接收传感器的接收窗口，红外光从发射点经多次反射到达接收点的距离为一个固定值；

(4)为保证探测气室内部防止水蒸汽、灰尘和昆虫进入，同时要保证气体分之能顺利进入探测气室，在探测气室前端放置一片金属网，该金属网的通孔直径为30～80微米，可以有效防止非气体分子进入，保证气体传感器检测精度；

(5)气体传感器外壳采用金属材料，提高产品外壳强度。

对于气体浓度温度漂移补偿来说，根据红外光谱理论，在不同的环境温度下，同一种非对称极性气体分子由于内部电偶极距转动、振动的程度也不一致，直接导致该气体分子吸收红外光的强度也不一致。

鉴于这个原因，在气体传感器内部必须安装一个精密的数字温度传感器，型号为DS18B20，实时监测探测气室内部的气体温度，通过计算机软件算法修正探测气室内部探测到气体的浓度，提高了气体传感器在不同环境温度下气体探测的测量精度。

下面介绍一下气体浓度探测过程：

CO₂气体分子扩散进气体传感器探测气室，红外光直接穿过探测气室，经过多次反射，CO₂气体将吸收特定波长4.26uM的红外光，热释电探测器上有一个中心波长为4.26uM红外滤光片，该滤光片通过的中心波长和被检测气体的吸收波长一致，只有被测气体分子能够吸收的红外波长的光能通过，其它的气体分子不吸收这种波长的光，只有CO₂气体分子能影响到达探测器的光强度；到达热释电探测传感器的CO₂气体吸收波长的红外光的强度与传感气室的CO₂气体分子浓度有反向的联系。高浓度的CO₂分子比低浓度的要吸收更多的红外光。当传感气室的CO₂气体浓度为零时，热释电探测传感器将完全接收所有强度的光。当CO₂气体浓度增加时，到达探测器的红外光强度显著的降低。

为了能实时检测CO₂气体浓度，使产品可以在长期存在CO₂气体的环境下时刻反映出CO₂气体浓度，根据红外光谱理论，其中一片窄带滤光片的中心波长为4.26uM，可以使用该波长的红外光信号作为比尔-朗伯定律中的出射光强，实时检测CO₂气体的浓度变化；另外一片窄带滤光片中心波长为3.8uM，因CO₂气体对该波长的红外光基本不吸收，该波长的红外光信号可作为比尔-朗伯定律中的入射光强；

因为热释电红外光学气体传感器通常使用的红外光探测器对光强的变化是敏感的，而对光的绝对强度不敏感，所以通常要使用一个调制红外光源。红外光源通过微处理器来脉动式开和关，开关频率约为2Hz～10Hz，灯丝能被加热和降温在毫秒级。脉冲红外源通常采取一个干涉滤波窗口，用来滤掉要求波长之外的发光。同时，脉冲红外源减少带外发射(尤其短波，可见光)以致在整个测量过程，灯丝保持暗，而且根本不产生可见光。在气体传感器中，它减少探测器，放大器和其它元件的寄生热，极大提高系统的可靠性和稳定性；

通过提供适当的吸收带宽的高发射率和带宽之外的低发射率，将最大化有用带宽的比率，因此使灵敏度最大化了。这个最大化对被测气体是特别重要的，当它只有一个很微弱的红外吸收信号时，必须保证在非常低浓度时被测量到；热释电红外光学气体传感器同时形成了一个通用的气体传感器技术平台，得到了广泛的应用，例如CO₂、CO、CH化合物、S的氧化物、N的氧化物气体浓度检测等，以及火灾探测。如CO2探测器是火灾指示器，它能提供早期火灾报警；热释电红外光学气体传感器气体传感器具有价格和尺寸，高稳定性，可靠性和高线性，长期的使用寿命，容易维护，精确的测量和极快的响应恢复时间等多方面的优势。

同时，需要对产品进行出厂标定和修正数据的存储介质EEPROM，由于各个红外气体传感器内部的红外光源、红外接收传感器、探测气室等存在差异，必须对红外气体传感器成品通过软件的方式进行标定和修正；每个红外气体传感器因具有差异性，软件方式标定和修正的数据也存在差异性，如果单个产品出厂时都配带改产品的标定和修正数据，会给产品日后管理和维护带来困难，也不利于产品的批量生产；鉴于此情况，本实用新型在气体传感器内部放置一片单线制程序存储芯片DS2431，作为存储介质，程序存储芯片DS2431内部放置了产品出厂标定和修正数据，方便用户使用和日后维护、管理。

请参阅图3所示，其中“I”为红外接收传感器单元部分，“II”为外部放大和匹配功能电路部分。R13为传感器内部FET1和FET2的负载电阻，同时也是DS2431的上拉电阻；R3和R4为传感器信号输出采样电阻，C1、C2为运算放大器输入隔直电容；U1和U2分别为两路传感器信号的放大器；Q1为红外发送管的控制开关。

其工作原理如下：

●(1)脚为传感器供电电源+3.3V；(7)脚为红外发射管的工作电源+3.3V；这两组电源分开供电，公共地线为(4)脚。

●(3)和(4)为经过运算放大器放大后的输出脚，适当调整运算放大器的放大倍数，根据这两个输出的电压信号，便可以计算出该红外光信号间歇照射时的对应电压信号值；

●(6)脚为传感器内部数字温度传感器的数字输出口，可直接连接CPU的普通输入口；

(3)脚为外部控制红外发射管的间歇照射周期，该信号为TTL电平信号；

●因R13为DS2431的上拉电阻，可以通过(2)连接CPU的普通I/O口，对DS2431内部的存储信息进行读、写操作。

请参阅图4所示，其中说明如下：

●LAMP——红外发光光源

●VCC——正电源输入脚，电压为+3.3V

●GND——电源地输入脚

●S1、S2——红外接收传感器电信号输出脚

●D0——数字温度传感器数字信号输出脚

●L1、L2——红外发光光源电源供应脚，不分极性，电源电压为+3.3V

再请参阅图5所示，由于在探测气室没有被检测气体时，由于红外光源发出来的红外光信号没有被气体吸收，这时红外接收传感器接收到的红外光信号为最大值；当有被测气体进入探测气室，根据红外光学理论，被测量气体会吸收一部分红外光信号，其吸收的红外光信号强度和其浓度成正比关系；

同时，根据热释电效应理论，某些强介电物质(如钽酸锂晶体)的表面接受了红外光信号的辐射能量，其表面产生温度变化，随着温度的上升或下降，在这些物质表面上就会产生电荷的变化，这种现象称为热释电效应，是热电效应的一种。这种现象在钽酸理之类的强介电质材料上表现得特别显著；在钽酸锂一类的晶体的上下表面镀膜形成电极，在上表面加以黑色膜，若有红外光信号间歇地照射，其表面温度上升ΔT，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷ΔP，设该元件的电容量为C，则该元件的电压为ΔP/C；

根据图5，S2和S3为补偿单元，不接收红外光信号，由于红外发射光源发出来的红外光信号为交变信号，因钽酸锂晶体薄片上下已经镀了电极，可等效为电容，根据物理电子学，电容对交变信号可以等效为短路，在红外光信号间歇照射的情况下，S1和S4产生的交变电压可以用采样电阻R1和R2取得；采样电阻R1和R2两端电压的变化也引起了FET1和FET2的栅极电压的变化，该电压的变化经过传感器的外围电路的匹配和放大，便可以计算出该红外光信号间歇照射时的对应电压信号值.

不仅如此，由于这些非对称极性气体分子如：CO₂、CO、CH化合物、S的氧化物、N的氧化物等对红外线的吸收具有相似性，根据以上论述得知，红外气体传感器实现了CO₂气体浓度的检测，通过更改红外接收传感器两个接收窗口的窄带滤光片中心波长，就可以做成针对多种气体的红外气体传感器。

采用了上述的红外气体探测传感器，由于其本身采用了红外发光二极管，其为宽波段半导体黑体红外光源，热滞后性小，可使用脉冲供电方式工作，功耗低、寿命长、漂移小、体积小；开关频率约为2Hz～10Hz，灯丝能被加热和降温在毫秒级，而且脉冲红外源通常采取一个干涉滤波窗口，用来滤掉要求波长之外的发光；同时，脉冲红外源减少带外发射(尤其短波，可见光)以致在整个测量过程，灯丝保持暗，而且根本不产生可见光；在气体传感器中，它减少探测器，放大器和其它元件的寄生热，极大地提高了系统的可靠性和稳定性；而且探测气室采用多次反射的方式检测气体浓度，在包装红外线光路足够长的基础上可以近可能缩小探测气室的长度，减小产品的体积；由于产品体积小，探测气室内部温度分部比较均匀；同时在传感器探测气室前端增加了一片金属网，有效防止水蒸汽的进入，所以不需要对整个探测气室进行高温恒温控制，降低的产品的体积和功耗；本产品有体积小、功耗低、寿命长、气体浓度检测精度高、成本低等优点，利于批量生产且应用面广泛。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1、一种红外气体探测传感器，包括气体传感器功能模块和与该气体传感器功能模块相连接的外部功能模块，其特征在于，所述的气体传感器功能模块包括气体传感器外壳，所述的气体传感器外壳内具有气体传感器内部探测气室，所述的气体传感器内部探测气室一侧设置有红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套，且红外接收传感器单元、反射座、红外发射光源和红外发射光源定位套的位置对应设置，所述的红外接收传感器单元和红外发射光源上均连接设置有连接插针。

2、根据权利要求1所述的红外气体探测传感器，其特征在于，所述的红外接收传感器单元包括第一钽酸锂晶体薄片(S1)、第二钽酸锂晶体薄片(S2)、第三钽酸锂晶体薄片(S3)、第四钽酸锂晶体薄片(S4)、第一场效应管(FET1)和第二场效应管(FET2)，该第一钽酸锂晶体薄片(S1)、第二钽酸锂晶体薄片(S2)、第三钽酸锂晶体薄片(S3)和第四钽酸锂晶体薄片(S4)依次反极性串联连接于第一场效应管(FET1)和第二场效应管(FET2)的栅极之间，所述的第二钽酸锂晶体薄片(S2)和第三钽酸锂晶体薄片(S3)之间接地，所述的第一钽酸锂晶体薄片(S1)和第二钽酸锂晶体薄片(S2)之间跨接设置有第一采样电阻(R1)，所述的第三钽酸锂晶体薄片(S3)和第四钽酸锂晶体薄片(S4)之间跨接设置有第二采样电阻(R2)，所述的第一场效应管(FET1)和第二场效应管(FET2)的漏极相互连接，所述的第一钽酸锂晶体薄片(S1)和第二钽酸锂晶体薄片(S2)对应位置处设置有第一红外窄带滤光片(G1)，所述的第三钽酸锂晶体薄片(S3)和第四钽酸锂晶体薄片(S4)对应位置处设置有第二红外窄带滤光片(G2)。

3、根据权利要求1所述的红外气体探测传感器，其特征在于，所述的红外发射光源为红外发光二极管。

4、根据权利要求1所述的红外气体探测传感器，其特征在于，所述的气体传感器内部探测气室的另一侧罩设有金属网。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的红外气体探测传感器，其特征在于，所述的外部功能模块为外部匹配和放大功能电路。

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