例描述的复合型气体传感器包括MOS检测模块、NDIR检测模块和控制单元。
[0030]所述的MOS检测模块用于检测有毒有害气体和易燃易爆气体，由多层检测层组成。所述的每一层检测层均包括敏感层、绝缘层、加热器、基片。所述的加热器是所述MOS检测模块和NDIR检测模块的共有部件，不仅作为MOS检测模块的加热元件，还作为NDIR检测模块的红外光源，由所述的控制单元进行调制；所述的敏感层采用金属氧化物材质，真空沉积到基片表面。
[0031]所述的NDIR检测模块用于检测有毒有害气体和易燃易爆气体，由红外光源、光室、多通道红外接收器组成。所述的红外光源为所述MOS检测模块中的加热器；所述的光室采用特殊的镀膜工艺，内表面覆有镀金层或镀铂金层；所述的多通道红外接收器为多通道热释电红外探测器，所述的多通道热释电红外探测器包括参考通道和测量通道，所述参考通道和测量通道的窗口上设置多层镀膜的窄带滤光片。
[0032]所述的控制单元由信号处理子单元和微处理器子单元组成。
[0033]如图2所述的MOS检测模块由检测层I和检测层2组成。所述的检测层I为一氧化碳(CO)检测层，包括敏感层、绝缘层、加热器和基片，所述的敏感层采用氧化锡(SnO2)材料，所述的加热器是铂(Pt)薄层，所述的基片采用氧化铝(Al2O3)材质，所述的加热器、绝缘层、敏感层依序真空沉积在所述基片表面。所述的加热器把所述的敏感层加热至适合CO反应的特定温度；所述的检测层2为甲醛(CH2O)检测层，包括敏感层、绝缘层、加热器和基片，所述的敏感层采用氧化锡(SnO2)材料，所述的加热器是铂(Pt)薄层，所述的基片采用氧化铝(Al2O3)材质，所述的加热器、绝缘层、敏感层依序真空沉积在所述基片表面。所述的加热器把所述的敏感层加热至适合CH2O反应的特定温度。
[0034]所述的NDIR检测模块由红外光源、光室和双通道红外接收器组成。所述的红外光源为所述MOS检测模块中的加热器；所述光室的内表面采用特殊的镀膜工艺，覆有镀金膜；所述的双通道红外接收器为双通道热释电红外探测器。所述的双通道热释电红外探测器包括参考通道和甲烷(CH4)测量通道。所述参考通道的窗口上设有多层镀膜的窄带滤光片，所述窄带滤光片的中心波长为4.0 μπι。所述014测量通道的窗口上设有多层镀膜的窄带滤光片，所述滤光片的中心波长为3.4 μ m。
[0035]所述的控制单元由信号处理子单元和微处理器子单元组成。所述的信号处理子单元包括传感器匹配电路、信号放大电路和信号放大输出电路。MOS检测模块和NDIR检测模块依序通过所述的传感器匹配电路、信号放大电路和信号放大输出电路连接至所述的微处理器子单元；所述的微处理器子单元包括微处理器、模数转换电路、温度补偿电路和数据存储器，所述的模数转化电路、温度补偿电路和数据存储器均连接至所述的微处理器。所述的微处理器通过模数转换电路采集信号处理子单元输出的模拟信号，经过处理后，输出标准化数字信号。所述的温度补偿电路用于修正由温度造成的测量误差。所述的数据存储子单元为电可擦除可编程只读存储器。
[0036]如图3-4所示，复合型气体传感器包括:壳体1、灌胶件5、金属网6、设置于所述壳体内的MOS检测模块2、NDIR检测模块3、控制单元4。MOS检测模块2包括:检测层21和引脚22，所述的检测层可以是I层或多层，内部结构见图2。检测层由敏感层211、绝缘层212、加热器213和基片214组成，所述的敏感层211还包括引脚215 ;加热器不仅作为MOS检测模块的加热元件，还作为NDIR检测模块的红外光源31，所述的加热器还包括引脚216。所述的引脚215和引脚216，与所述的引脚22匹配。NDIR检测模块3包括:红外光源31、光室32、红外接收器33，所述红外接收器的窗口上设置有滤光片34，红外接收器还包括引脚35。MOS检测模块2和红外接收器33通过光室封装在一起。控制模块4包括:信号处理子模块和微处理器子模块，控制模块4通过插针41供电及输出标准化数字信号，所述的插针41包括2个电源插针和2个数据传输插针。金属网6固定在壳体I的正上方。灌胶件5固定在壳体I底部，并与壳体I形成封闭空间。MOS检测模块2、NDIR检测模块3、控制单元4封装在封闭空间内。所述灌胶件5上有通孔，通孔的位置、大小和数量与插针41匹配。
[0037]利用本实施例的复合型气体传感器进行气体浓度检测过程如下所述(以多组分气体 CO、CH20、CH4为例):
[0038]一、MOS检测模块测量多组分气体中的CO和CH2O浓度
[0039]多组分气体(C0、CH20、CH4)扩散进入复合型气体传感器的光室，进而与MOS检测模块中的检测层接触。
[0040]检测层I中的敏感层已经被加热至适合CO反应的特定温度，多组分气体中的CO与敏感层接触后发生反应，导致敏感层的电阻发生变化，且电阻值变化与CO浓度有关。通过基本测试回路计算敏感层在多组分气体环境中的电阻值，进而获得多组分气体中CO浓度。
[0041]检测层2中的敏感层已经被加热至适合CH2O反应的特定温度，多组分气体中的CH2O与敏感层接触后发生反应，导致敏感层的电阻发生变化，且电阻值变化与CH2O浓度有关。通过基本测试回路计算敏感层在多组分气体环境中的电阻值，进而获得多组分气体中CH2O浓度。
[0042]二、NDIR检测模块测量多组分气体中014浓度
[0043]多组分气体(CO、CH2O, CH4)扩散进入复合型气体传感器的光室，红外光穿过光室时，CH4气体将会吸收波长为3.4 μ m的红外光，且吸收强度与CH 4气体浓度有关，满足朗伯-比尔吸收定律。
[0044]红外光被吸收后进入双通道热释电红外探测器。CH4测量通道的窗口上有一块中心波长为3.4 μπι的窄带滤光片，该滤光片的中心波长与014气体的吸收波长一致，只有该波长的红外光才能透过，其他波长的红外光不能透过。波长为3.4 μ m的红外光透过滤光片后被热释电探测器接收，转化为电信号；参考通道的窗口上有一块中心波长为4.0 μπι的窄带滤光片，该波长的红外光几乎不被任何气体吸收。波长为4.0 μπι的红外光通过滤光片后被热释电探测器接收，转化为电信号。
[0045]获取测量通道和参考通道上的电信号，基于朗伯-比尔吸收公式即可计算出多组分气体中的CH4气体浓度。
[0046]三、温度补偿、线性补偿及浓度信号输出
[0047]控制单元采集原始电信号，并对其进行复杂的温度补偿和线性补偿处理，最终获得准确的气体浓度值，并对外输出标准化数字信号。
[0048]实施例2。
[0049]如图3所示，本实施例描述的复合型气体传感器包括MOS检测模块、NDIR检测模块和控制单元。
[0050]所述的MOS检测模块由检测层1、检测层2和检测层3组成。所述的检测层I为一氧化碳(CO)检测层，包括敏感层、绝缘层、加热器和基片，所述的敏感层采用氧化锡(SnO2)材料，所述的加热器是铂(Pt)薄层，所述的基片采用氧化铝(Al2O3)材质，所述的加热器、绝缘层、敏感层依序真空沉积在所述基片表面。所述的加热器把所述的敏感层加热至适合CO反应的特定温度；所述的检测层2为甲醛(CH2O)检测层，包括敏感层、绝缘层、加热器和基片，所述的敏感层采用氧化锡(SnO2)材料，所述的加热器是铂(Pt)薄层，所述的基片采用氧化铝(Al2O3)材质，所述的加热器、绝缘层、敏感层依序真空沉积在所述基片表面。所述的加热器把所述的敏感层加热至适合CH2O反应的特定温度；所述的检测层3为二氧化氮(NO2)检测层，包括敏感层、绝缘层、加热器和基片，所述的敏感层采用氧化锡(SnO2)材料，所述的加热器是铂(Pt)薄层，所述的基片采用氧化铝(Al2O3)材质，所述的加热器、绝缘层、敏感层依序真空沉积在所述基片表面。所述的加热器把所述的敏感层加热至适合N