DE69628974T2 - Methode zur Kontrolle eines Fabry-Perot-Interferometers mit einem kurzen Etalon zur Verwendung in einer NDIR Messvorrichtung - Google Patents

Methode zur Kontrolle eines Fabry-Perot-Interferometers mit einem kurzen Etalon zur Verwendung in einer NDIR Messvorrichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Steuerung bzw. Kontrolle eines Fabry-Pérot-Interferometers mit kurzem Etalon zur Verwendung in einer NDIR-Messvorrichtung.
  • Eine Anlage zur nicht-dispersiven Infrarotmessung wird üblicherweise zu Messungen der Gaskonzentration verwendet. Das Verfahren kann äußerst selektiv bezüglich des zu messenden Gases gemacht werden, indem der zur Messung verwendete Wellenlängenbereich so begrenzt wird, dass er mit der charakteristischen Absorptionsbande des in Messung befindlichen Gases zusammenfällt. Bei dem NDIR-Verfahren wird die Wellenlänge allgemein mit Hilfe eines Bandpassfilters ausgewählt. In der EP-Patentanmeldung 94300082.8 ist ein abstimmbares Interferometer offenbart, das dazu geeignet ist, ein optisches Bandpassfilter einer NDIR-Messvorrichtung zu ersetzen. Die Durchlasswellenlänge des Interferometers ist spannungsgesteuert, so dass das Interferometer Messungen überstreichen kann, bei denen die Messung an zwei oder einer größeren Anzahl von Wellenlängen durchgeführt werden kann. Hier ist es vorteilhaft, das zu analysierende Gas genau bei seiner Absorptionsbande zu messen, während die Referenzmessung an einer benachbarten Wellenlänge durchgeführt wird. Die Referenzmessung erleichtert somit eine Kompensation von Alterungsprozessen und einer Temperaturabhängigkeit der Messanlage. Darüber hinaus ist es möglich, die Konzentrationen einer Mehrzahl von unterschiedlichen Gasen zu bestimmen, indem die Messungen bei Wellenlängen durchgeführt werden, die den Absorptionsbanden der Gase entsprechen.
  • Wenn ein solches abstimmbares Interferometer verwendet wird, ist es für die Stabilität der Messung entscheidend, wie gut die Spannungsabhängigkeit der mittleren Wellenlänge des Interferometer-Durchlassbereichs konstant bleibt. In der zitierten EP-Patentanmeldung 94300082.8 ist darüber hinaus ein abstimmbares Interferometer mit kurzem Etalon offenbart, das für Gaskonzentrations-Messungen gedacht ist. Die Durchlasswellenlänge des Interferometers wird eingestellt, indem mit Hilfe einer elektrostatischen Kraft der Abstand zwischen den Interferometerspiegeln verändert wird. Ein solches Interferometer kann durch mikromechanische Oberflächentechniken hergestellt werden, so dass es eine Mehrzahl von übereinanderliegenden, IR-Strahlung hindurchlassende Dünnfilmschichten aufweist, deren Dicke so gewählt ist, dass sich die Mehrschichtstrukturen wie die Spiegel des Interferometers verhalten.
  • Herkömmlich wird die in der NDIR-Messanlage verwendete IR-Strahlung moduliert. Der Zweck dieser Anordnung ist es, ein Wechselstrom-Ausgangssignal von dem Detektor zu erhalten, das in Bezug auf Rauschen und Driftkompensation in dem elektronischen Schaltkreis vorteilhaft ist. Die IR-Strahlung kann durch Zerhacken der der IR-Strahlungsquelle zugeführten Eingangsleistung moduliert werden. Hierzu wird jedoch eine ausreichend kurze thermische Zeitkonstante der IR-Strahlungsquelle vorausgesetzt, um eine ausreichend hohe Modulationsrate zu ermöglichen. Eine geeignete IR-Strahlungsquelle wird z.B. durch eine Mikrolampe gebildet, die eine Modulationsrate mit einer Höhe von etwa 10 Hz erlaubt. Die Modulation der Glühdrahttemperatur bewirkt jedoch eine zusätzliche Beanspruchung, was die Lebensdauer des Lampenfilaments verkürzt. Um eine höhere Ausgangsstrahlungsleistung zu erreichen, muss ein heizbares Element mit größerer Strahlungsfläche verwendet werden, wodurch die Heizrate verzögert wird. Daher muss die Strahlung mit Hilfe eines getrennten mechanischen Zerhackers moduliert werden, der in dem Lichtweg der Strahlung angeordnet ist. Leider ist die Lebensdauer eines derartigen mechanischen Zerhackers begrenzt.
  • Langfristig kann sich die innere Spannung des Interferometerspiegels verlagern, wodurch eine Änderung der Krümmung des Spiegels verursacht wird. Dies wiederum verschiebt den gegenseitigen Abstand der Spiegel bei einem gegebenen Pegel der Steuerspannung, womit auch die Durchlasswellenlänge des Interferometers verschoben wird. Demzufolge tritt eine Instabilität in der Funktion der NDIR-Messvorrichtung auf.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der oben beschriebenen Techniken zu überwinden und eine vollständig neue Verfahrensart zur Steuerung eines Fabry-Perot-Interferometers mit kurzem Etalon zur Verwendung in einer NDIR-Messvorrichtung bereitzustellen.
  • Das Ziel der Erfindung wird erreicht, indem die Durchlasswellenlänge des Fabry-Perot-Interferometers mit kurzem Etalon wenigstens teilweise mit dem Bereich der Grenzwellenlänge des optischen Filters in der NDIR-Messvorrichtung zusammenfällt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der gesamte Durchlassbereich des Interferometers in einer sich zyklisch wiederholenden Weise weit in den Bereich der Grenzwellenlänge des optischen Filters gesteuert, um das Interferometer als einen Amplitudenmodulator der IR-Strahlung zu verwenden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Kennlinie der Spannungsabhängigkeit der Interferometerlänge kalibriert, indem der Interferometer-Durchlassbereich so gesteuert wird, dass er mit der Grenzkantenwellenlänge des optischen Filters zusammenfällt, wobei eine solche stabile Durchlasswellenlänge ei nen festen Referenzpunkt für die Kennlinie der Spannungsabhängigkeit des Interferometers liefert.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben ist.
  • Die Erfindung bietet bedeutende Vorteile.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Steuerung des Interferometers ersetzt die Verwendung eines mechanischen Zerhackers oder einer elektrischen Modulation der IR-Strahlungsquelle.
  • Daher bietet die Ausführungsform gemäß der Erfindung eine Lebensdauer, die sowohl kostengünstiger als auch länger ist. Gemäß der Erfindung kann die IR-Strahlungsquelle durch eine Gleichstrom-Quelle betrieben werden, die kosten-effizienter ist und die der IR-Strahlungsquelle keine zusätzlichen Belastungen aufgrund ihrer Temperaturmodulation auferlegt.
  • Darüber hinaus verleiht das automatische Kalibrierungsverfahren gemäß der Erfindung der NDIR-Messanlage eine gute Langzeitstabilität und beseitigt die Notwendigkeit eines getrennten Kalibrierungsschrittes.
  • Nachstehend ist die Erfindung ausführlicher mit Bezug auf Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die in den beigefügten Diagrammen veranschaulicht sind, in denen:
  • 1 eine schematische, längsgeschnittene Seitenansicht einer NDIR-Vorrichtung ist, die zur Durchführung der Erfindung geeignet ist;
  • 2 eine schematische, längsgeschnittene Seitenansicht eines Fabry-Perot-Interferometers mit kurzem Etalon ist, das zur Steuerung gemäß der Erfindung geeignet ist;
  • 3 ein Graph ist, der die Durchlasskennlinien des Interferometers zeigt, das gemäß der Erfindung gesteuert wird, aufgetragen zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Modulationszyklus';
  • 4 ein Graph ist, bei dem die Amplituden des Detektorausgangssignals gegenüber den unterschiedlichen Werten der Interferometersteuerspannung aufgetragen sind, wenn der Lichtweg den optischen Langpassfilter der 3 aufweist.
  • Unter Bezugnahme auf 1, ist eine NDIR-Messvorrichtung , die ein Interferometer mit kurzem Etalon verwendet, skizziert. Die Messvorrichtung umfasst die folgenden Komponenten:
    • – eine Strahlungsquelle 1,
    • – einen Messkanal 2,
    • – ein optisches Langpassfilter 3,
    • – ein spannungs-abstimmbares Interferometer 4 mit kurzem Etalon, und
    • – einen Detektor 5.
  • Die Strahlungsquelle 1 ist zum Beispiel aus einer thermischen Breitband-IR-Strahlungsquelle wie etwa einer Glühlampe gebildet. Die durch die Quelle emittierte Strahlung wird in den Messkanal 2 eingeleitet, der das in Messung befindliche Gas enthält. Die durch den Messkanal hindurch getretene Strahlungsmenge wird mit Hilfe des Detektors 5 erfasst . Vor der Erfassung wird mit Hilfe des optischen Langpassfilters 3 und des Interferometers 4 aus dem Breitband-Strahlungsspektrum ein Wellenlängenbereich ausgewählt, der für die Messung verwendet werden kann. Das Interferometer 4 wird so verwendet, dass die Messung durch die Spannungssteuerung bei zwei Durchlasswellenlängen durchgeführt wird, die der Absorptionsbandenwellenlänge und der Referenzwellenlänge entsprechen. Die Absorptionsbandenwellenlänge wird so gewählt, dass sie mit dem charakteristischen Absorptionsspektrum des in Messung befindlichen Gases zusammenfällt, so dass eine konzentrationsabhängige Absorption, hervorgerufen durch das in Messung befindliche Gas, eine Abnahme der Amplitude des von dem Detektorausgang erhaltenen Signals bewirkt. Die Referenzwellenlänge wird benachbart zu der Absorptionsbandenwellenlänge ausgewählt. Der Zweck der Messung bei dieser Wellenlänge besteht darin, ein Signal zu liefern, das von der Konzentration des in Messung befindlichen Gases unabhängig ist und das die Grundintensität des den Messkanal ohne Absorption durchdringenden Strahlung darstellt und das zur Fehlerkompensation von Veränderungen des von der Quelle ausgesandten Strahlungsintenstiät verwendet werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 2, ist ein schematisches Diagramm eines elektrostatisch abstimmbaren Interferometers mit kurzem Etalon gezeigt, bei dem der untere Spiegel 6 den stationären Teil des Interferometers 7 bildet und der obere Spiegel 8 als der Teil wirkt, der mit Hilfe einer Steuerspannung U bewegbar ist. Das Interferometer 7 kann durch mikromechanische Oberflächentechniken hergestellt werden, durch die der obere Spiegel 8 aus einer flexiblen mehrschichtigen Dünnfilmstruktur gebildet wird. Der Abstand L zwischen den Spiegeln des IR-Band-Interferometers mit kurzem Etalon liegt typischerweise im Bereich 0,5 – 5 μm.
  • Der Abstand L zwischen den Spiegeln 6 und 8 wird mit Hilfe einer äußeren Spannung U gesteuert. Die Kraft der elektrostatischen Anziehung zwischen den Spiegeln erhält man aus der Formel: FS = εA/2 (U/L)2 (1)wobei ε die Dielektrizitätskonstante eines Vakuums und A der Oberflächenbereich des Spiegels ist. Die Kraft, die der Bewegung des oberen Spiegels entgegenwirkt, kann mit ausreichender Genauigkeit durch eine einzige Federkonstante k beschrieben werden. Bezeichnet man den Abstand zwischen den Spiegeln in Ruhestellung mit L0, kann die Federkonstante Fj geschrieben werden als: Fj = k(L0 – L) (2)
  • Die Änderung des Abstandes zwischen den Spiegeln 6 und 8, hervorgerufen durch eine gegebene Steuerspannung, kann unter der Annahme geschrieben werden, dass in einer statischen Situation die elektrostatische Kraft und die Federkraft betragsmäßig gleich sind (FS = Fj) , jedoch in entgegengesetzten Richtungen wirken: εA/2 (U/L) 2 = k (L0 – L) (3)
  • In 3 ist die Beziehung zwischen der Absorptionsbande a und der Referenzwellenlängenbande b gezeigt, wenn der Abstand zwischen den Spiegeln des Interferometers mit kurzem Etalon auf 2,2 μm bzw. 2,0 μm eingestellt wird. Der Abstand zwischen den Spiegeln 6 und 8 ist für Messungen der Kohlendioxidkonzentration ausgewählt. Das Absorptionsspektrum von Kohlendioxid ist bei einer Wellenlänge von 4,26 μm zentriert.
  • Herkömmlich wird die in einer NDIR-Messvorrichtung durch den Messkanal tretende Strahlung Amplituden-moduliert, indem entweder die Eingangsleistung zu der Strah lungsquelle elektrisch oder mechanisch unter Verwendung eines getrennten optischen Zerhackers zerhackt wird. Dann liefert der Detektorausgang ein Wechselstrom-Signal, von dem die Offset-Komponente des Detektor-Dunkelsignals eliminiert ist. Das Wechselstrom-Signal kann auch bei der Drift-Kompensation der Detektorsignal-Verstärkungsschaltung verwendet werden. Darüber hinaus kann die Rauschkomponente des Signals reduziert werden, indem das Signal durch einen Schmalbandfilter geschickt wird. Wenn ein pyroelektrischer Detektor verwendet wird, muss die Strahlung notwendigerweise moduliert werden, da ein pyroelektrischer Detektor allein auf Intensitätsänderungen der Strahlung anspricht, und kein Gleichstrom-Ausgangssignal als Antwort auf einen konstanten Pegel auftreffender Strahlung abgibt.
  • Bei der Ausführungsform der Erfindung wird die Amplituden-Modulation der Strahlungsintensität z.B. mit Hilfe des in 2 gezeigten Interferometers 7 ausgeführt. Eine Modulation wird wie in 3 gezeigt dadurch ausgeführt, dass die Steuerspannung des Interferometers 7 so eingestellt wird, dass der Interferometer-Durchlassbereich aus dem Durchlassbereich des optischen Langpassfilters in den Bereich seiner Grenzwellenlänge d geschoben wird. Daher wird die Verwendung des "ausgeblendeten" Durchlassbereichs c ersetzt, den man wie in 3 gezeigt erhält, indem man die Interferometer-Durchlasswellenlänge ausreichend weit in den Bereich d der Grenzwellenlänge des optischen Langpassfilters steuert. Der Detektor liefert ein Wechselstrom-Signal, wenn die Interferometer-Durchlasswellenlänge zwischen dem "ausgeblendeten" Durchlassbereich und den aktiven Durchlassbereichen a und b alterniert.
  • Den in 3 gezeigten "ausgeblendete" Durchlassbereich erreicht man, indem man den Abstand zwischen den Interferometerspiegeln auf 1,9 μm einstellt. Der Abstand zwischen den Spiegeln eines spannungsabstimmbaren Interferometers kann auf etwa 25% des Abstandes zwischen den Spiegeln in einem Interferometer in der Ruhestellung verringert werden. Daher liegen die in 3 gezeigten unterschiedlichen Durchlassbereiche deutlich innerhalb des Wellenlängenüberstreichungsbereichs einer einzigen Interferometerstruktur.
  • Der "ausgeblendete" Durchlassbereich kann grundsätzlich auf zwei verschiedenen Arten zur Steuerung des Interferometers verwendet werden:
    • 1. Die Interferometer-Durchlasswellenlänge wird zyklisch zwischen Wellenlängen des ausgeblendeten Durchlassbereichs c und der Absorptions-Durchlassbereich a des in Messung befindlichen Gases verschoben. Dann liefert der Detektor ein Wechselstrom-Ausgangssignal, dessen Amplitude proportional zu der auf den Detektor auftreffenden Strahlungsintensität innerhalb des Wellenlängenbereichs des Absorptions-Durchlassbereichs ist. Entsprechend erhält man das Referenzausgangssignal, indem man die Wellenlänge des Interferometer-Durchlassbereichs zwischen dem ausgeblendeten Durchlassbereich c und dem Referenzdurchlassbereich b verschoben wird.
    • 2. Die Interferometer-Durchlasswellenlänge wird zyklisch in einer Folge zwischen den Wellenlängen der Durchlassbereiche a, b und c verschoben, und die entsprechenden Ausgangssignale Sa, Sb bzw. Sc des Detektors werden jeweils synchronisiert mit den Wellenlängenverschiebungen des Interferometer-Durchlassbereichs aufgenommen. Die Werte des Ausgangssignals werden im Speicher des Mikroprozessors gespeichert, der zur Steuerung der Messvorrichtung verwendet wird, woraufhin der Wert Sc des "ausgeblendeten" ("blanked") Detektorausgangssignals von den Signalwerten Sa und Sb abgezogen wird. Um den Rauschabstand zu verbessern, kann die Messfolge zyklisch einige Male wiederholt werden, um die Messergebnisse zu mitteln.
  • Für einen stabilen Betrieb des Interferometers 7 ist es wichtig, dass die Wellenlänge des Interferometer-Durchlassbereiches bei einem gegebenen Wert der Steuerspannung möglichst konstant bleibt. Eine Änderung der Federkonstante des oberen Spiegels 8 bewirkt eine Änderung des Abstandes zwischen den Interferometerspiegeln, was eine entsprechende Verschiebung der Durchlasswellenlänge zur Folge hat. Eine solche Verschiebung kann z.B. durch eine Änderung der inneren Spannungen des oberen Spiegels 8 verursacht werden. Das Kalibrierungsverfahren gemäß der Erfindung verwendet eine integrale Wellenlängenreferenz, durch die der Effekt der Änderung der Federkonstanten des Spiegels bei der Wellenlänge des Interferometer-Durchlassbereichs eliminiert werden kann, indem ein geeigneter Korrekturfaktor berechnet wird, der zur Verschiebungskorrektur der Interferometer-Steuerspannung verwendet werden soll.
  • Das Kalibrierungsverfahren basiert darauf, dass auf dem Weg des Messkanals ein für IR-Strahlung durchlässiges Element verwendet wird, deren geeignete Form der Transmissionskennlinie derart ist, das sie eine Grenzkante, ein Transmissionsminimum oder ein Transmissionsmaximum aufweist, so dass es als eine Wellenlängenreferenz dienen kann. Daher kann das Verfahren einen optischen Langpassfilter verwenden, wie den, der in 3 dargestellt ist, bei dem die Durchlassgrenzkantenwellenlänge auf etwa 3,8 μm abgestimmt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 4, ist darin die Detektorausgangssignalamplitude für unterschiedliche werte der Interferometer-Steuerspannung aufgetragen, wenn in dem Lichtweg ein Langpassfilter 3 angeordnet ist, wie es in 3 veranschaulicht ist. Wie dem Diagramm eindeutig zu entnehmen ist, beginnt die von dem Interferometer-Kanal gewonnene Amplitude des Detektor-Ausgangssignals durch den Abschneid-Effekt (cutoff effect) des optischen Langpassfilters 3 abzufallen, wenn die Steuerspannung erhöht wird. Die in 4 gezeigten Interferometer-Durchlassbereichs-Steuerkennlinien L1 und L2 unterscheiden sich voneinander aufgrund einer Änderung der Federkonstante des oberen Spiegels B. Genauer, aufgrund einer Änderung der Federkonstante des oberen Spiegels 8 ist bei der Durchlassbereich-Steuerkennlinie L1 die Durchlassbereich-Steuerspannung des Interferometers 4 entsprechend der Grenzkantenwellenlänge des optischen Langpassfilters 3 um ca. 0,4 V im Vergleich zu der Kennlinie L2 verschoben. Der Abstand L zwischen den Interferometerspiegeln 6 und 8 ist ganz offensichtlich in beiden Kennlinien L1 und L2 bei gleichen Transmissionsprozentsatzwerten von z.B. 50 gleich, entsprechend einer Steuerspannung von 8,4 V für die Kennlinie L1 und 8,8 V für die Kennlinie L2.
  • Das automatische Kalibrierungsverfahren, das auf der Verwendung eines optischen Langpassfilters 3 als eine Wellenlängenreferenz basiert, kann z.B. auf die folgende Weise verwendet werden:
    • – die Referenzwellenlänge ist als die Wellenlänge definiert, bei der an der Grenzkante der Transmissionskennlinie des optischen Langpassfilters das Detektorausgangssignal auf 50% seines Maximalwerts reduziert ist,
    • – die Werkskalibrierung wird so durchgeführt, dass die Interferometer-Steuerspannung mit Hilfe eines Mikroprozessors über einen geeigneten Spannungsbereich gefahren wird, die Messwerte werden in dem Speicher des Mikrocomputers gespeichert, und der Steuerspannungswert Ua, der einer Reduzierung der Detektorausgangssignalamplitude von 50% entspricht, wird z.B. durch Interpolation berechnet,
    • – der so erhaltene Wert Ua wird in dem Speicher des Mikrocomputers gespeichert,
    • – der automatische Kalibrierungszyklus der Messvorrichtung wird analog zu der Werkskalibrierung ausgeführt, um eine mögliche Änderung der Transmissionseigenschaften der Vorrichtung zu identifizieren, und der neue Wert Ub, der der 50%-igen Reduktion der Detektorausgangssignalamplitude entspricht, wird berechnet,
    • – anschließend werden die Gaskonzentrationsmessungen unter Verwendung eines um den Faktor Ub/Ua korrigierten Steuerspannungswert als die Interferometer-Steuerspannung ausgeführt. Wenn daher zum Beispiel die Absorptionsbande von Kohlendioxid während der Werkskalibrierung mit einem Wert UCO2 der Interferometer-Steuerspannung zusammenfiel, wird während der Messungen ein korrigierter Wert (Ub/Ua)*UCO2 der Steuerspannung verwendet.
  • Der Langpassfilter 3 wird so ausgewählt, dass keine Absorptionsspektrumskomponenten anderer Gase, die möglicherweise die Messung stören, bei der Wellenlänge der Grenzkante der spektralen Transmissionskennlinie des Fil ters auftreten können. Mit Hilfe des in die Messvorrichtung eingebauten Mikroprozessors kann die von der Grenzkantenwellenlänge des optischen Langpassfilters gewonnene Wellenlängenreferenz auch aufgelöst werden, indem höher entwickelte Kurvenanpassungs-Berechnungsalgorithmen verwendet werden. Daher darf die oben beschriebene Technik, die den um 50% reduzierten Signalwert verwendet, nur als ein beispielhaftes Verfahren verstanden werden.
  • Auf der Grundlage der obigen Gleichung 3 kann gezeigt werden, dass der gleiche Korrekturfaktor Ub/Ua universell für alle Werte der Interferometer-Steuerspannung verwendet werden kann. Eine Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass das Modell einer einzigen Federkonstanten die Bewegung des oberen Spiegels 8 mit ausreichender Genauigkeit beschreiben kann.
  • Der Langpassfilter 3 ist typischerweise ein Interferenzfilter, der als eine Mehrschicht-Dünnfilmstruktur hergestellt ist. Ein Nachteil bei der Verwendung eines Interferenzfilters für einen automatischen Kalibrierungsprozess hängt mit der Temperaturabhängigkeit der spektralen Transmissionskennlinie des Filters zusammen. In dieser Hinsicht besteht eine bessere Alternative in der Verwendungn von z.B. einer geeigneten Glassklasse, die ein Transmissionsminimum innerhalb des Wellenlängenüberstreichungsbereichs des Interferometers aufweist. Zum Beispiel ist die spektrale Transmissionskennlinie einer Vycor-Glasplatte zur Messung der Kohlendioxidkonzentration geeignet, da die Glassklasse ein ausgeprägtes Transmissionsminimum bei ungefähr 4 μm hat. Analog zu der Kantenwellenlänge eines Langpassfilters, kann ein solches Transmissionsminimum als eine Wellenlängenreferenz bei der Kalibrierung eines Interferometers verwendet werden. In diesem Fall müssen die Messergebnisse des mit Hilfe des Interferometers gewonnenen spektralen Überstreichens entsprechend der spektralen Transmissionskennlinie des Glases korrigiert werden. Alternativ kann eine geeignete Art eines strahlungsdurchlässigen Polymers als die Wellenlängenreferenz verwendet werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Kontrolle eines Fabry-Perot-Interferometers (4) mit kurzem Etalon zur Verwendung in einer NDIR-Messvorrichtung, bei dem ein Messzyklus ausgeführt wird, während dem: – ein Messsignal mittels einer Strahlungsquelle (1) erzeugt wird; – das Messsignal durch eine Probe (2) geschickt wird, die ein zu messendes Gasgemisch enthält; – das Messsignal durch ein elektrisch abstimmbares Fabry-Perot-Interferometer (4) geschickt wird, das auf eine erste Bandpass-Wellenlänge (a) abgestimmt wird, und anschließend auf eine zweite Bandpass-Wellenlänge (b) abgestimmt wird; – das Messsignal vor der Erfassung durch ein optisches Filterelement (3) mit einem begrenzten Wellenlängenbereich geschickt wird; und – das optisch gefilterte und Bandpass-gefilterte Messsignal mit Hilfe eines Detektors (5) erfasst wird; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass – während des Messzyklus das Interferometer (4) auf eine dritte Bandpass-Wellenlänge (c) abgestimmt wird, die wenigstens teilweise mit dem Bereich (d) der Grenzwellenlänge des optischen Filterelements zusammenfällt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Messsignal mittels eines solchen optischen Elements (3) gefiltert wird, dessen spektrale Transmissionskennline ein Transmissionsminimum bzw. eine Grenzkante innerhalb des Wellenlängenüberstreichungsbereichs des Interferometers hat; und – das Transmissionminimum bzw. die Grenzkante bei der Kalibrierung der Kontrollspannung des Interferometers als eine Referenzwellenlänge verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassbereich des Interferometers in einer sich zyklisch wiederholenden Folge kontrolliert wird, so dass er mit dem begrenzte Wellenlängenbereich des optischen Filterelements (3) zusammenzufällt, um eine Amplitudenmodulation des Messsignals zu erreichen.
  4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Longpass-Filter (3) als das zur Filterung des Messsignals benützte optische Element verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein für IR-Strahlung durchlässiges Glas oder Polymer als das zur Filterung des Messsignals benützte optische Element verwendet wird.
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