专利名称：具有改进的信号处理的光声检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测样品在样品混合物中的浓度的光声检测器，所述光声检测器包括光源，其用于产生光束，以便激发所述样 品的分子；光调制器，其用于调制所述光束，以便在所述样品混合物 中产生压力变化，所述压力变化的幅度是所述浓度的量度；检测器元 件，其用于把所述压力变化转换成检测器电流；以及处理部分，其用 于对所述检测器电流进行处理，以便生成表示所述浓度的输出信号。
背景技术：
上述光声检测器可以从美国专利申请US 2005/0117155中获知。所 述专利申请描述了 一种光声示踪气体检测器，其利用石英音叉来检测 压力变化。利用幅度或波长调制来执行光调制。在通过前置放大器进 行放大之后，由锁定放大器将检测器信号与参考信号进行混合，以便 获取输出信号。用于所述锁定放大器的参考信号是从用于调制所述光 束的信号中取得的。通过使用石英音叉来检测压力变化允许实现相对 紧凑的光声示踪气体检测器。光声示踪气体检测器的一种应用是呼吸测试。呼吸测试是医疗技 术的一个非常有前景的领域。呼吸测试是非侵入性的，并且具有用户 容易使用和成本低的优点。呼吸测试的主要实例有哮喘监控、酒精呼 吸测试以及检测胃病和急性器官排异。最初的临床试验表明了在乳癌 和肺癌的前期筛检中的可能应用。这些不稳定的生物标志的典型浓度 在十亿分率(ppb)的范围内。氧化一氮(NO)是人类呼吸中的一种 公知的示踪气体，在哮喘患者中可以发现NO的浓度升高。当前只能 使用基于化学发光或者光学吸收光谱法的昂贵而且体积巨大的设备来 测量ppb浓度的呼出NO水平。因此紧凑的低成本NO传感器就成为 一种令人感兴趣的设备，其可以被用来诊断及监控呼吸道炎症，并且 可以被用在医生办公室内以及用于在家中进行药物治疗控制。根据US 2005/0117155的光声示踪气体检测器的一个问题在于，在 示踪气体检测期间的检测器电流常常非常小，并且很容易被电子噪声4所左右，从而限制了低浓度下的示踪气体检测。 发明内容本发明的一个目的是提供一种根据开头段落的光声检测器，所述 检测器具有比现有技术检测器更低的检测极限。根据本发明的第一方面，实现所述目的是因为所述处理部分包括 用于对所述检测器电流进行积分的积分放大器，所述积分放大器通过 保持开关耦合到所述检测器元件；以及用于生成保持信号5"『woiz)的定 时电路，该信号用于操作所述保持开关以便在所述检测器电流的周期 的预定间隔期间把所述积分放大器耦合到所述检测器元件。由所述检测器元件提供的检测器电流在由所述光源于所述样品混 合物中引发的压力变化的共振频率下振荡。通过操作所述积分放大器 中的所述保持开关，导致仅仅对所述检测器电流的周期期间的预定间 隔进行采样。所述固定间隔被选择成短于整个周期，这是因为所述振 荡的检测器电流的正部分会补偿其负部分，结果所述检测器电流在整 个周期内的积分值与所述压力变化的幅度无关。在整个周期内对所述 检测器电流进行积分不会提供关于所述样品在样品混合物中的浓度的 信息。通过仅仅积分所述信号的一个较短的预定间隔，所述补偿将不 会发生，并且更高的幅度将导致更高的积分值。每一个所获得的信号 样本都是所述样品的浓度的量度。通过把对应于所述检测器电流的多 个周期的所获得的信号样本相加，所述输出信号的增益得到提高，并 且可以检测更低的样品浓度。优选地，所述定时电路被设置成通过把所述保持信号5Tf^o^生成 为周期性信号来重复地操作所述保持开关，其中该周期性信号的频率 等于所述检测器电流的频率并且具有50%的占空比。优选地，所述检测器电流与所述保持信号S『开OiZ)同相或者反相。通过采样所述检测器电流的每一个周期的50%,仅仅对所述检测器电 流的正部分或者仅仅对所述检测器电流的负部分进行积分。通过仅仅 把来自所述振荡器元件的信号的多个周期的正部分相加，可以大大改 进所述检测器的增益和信噪比，从而得到一种更加灵敏的光声检测器。 当所述检测器电流与所述保持信号SWhold不完全同相或反相时，所述 检测器的增益减小。优选地，所述检测器元件是振荡器元件，并且所述光调制器被设 置成在所述振荡器元件的共振频率下调制所述光束。由于其带宽较小，这种振荡器元件对于环境噪声没有那么敏感。 来自这种振荡器的检测器电流是高度正弦的，从而使其非常适用于下 面描述的处理方案。在所述光声检测器的另一个实施例中，所述定时电路被设置成通过把所述保持信号生成为周期性信号来重复地操作所述保持 开关，其中该周期性信号的频率等于所述检测器电流的频率的三分之 一并且具有50%的占空比。在本实施例中，对于每三个周期积分所述检测器电流一次，并且 在其间对所述检测器电流进行积分的固定间隔包括两个正部分和一个负部分(反之也可)。其中一个正部分补偿所述负部分，第二个正部 分则对输出信号有贡献。此外，在本实施例中，所述检测器电流与所述保持信号S『^ i/)优选地同相或反相。本实施例还消除了上面描述的实施例的缺陷，在上面描述的实施 例中，所述保持信号5"『^^z)的频率等于所述检测器电流的频率，并且 其具有50°/。的占空比。当把上面描述的该实施例与振荡器元件组合使 用来检测所述压力变化时，其表现出下面的缺陷所述保持开关的开 关频率与所述检测器信号的共振频率相同。当所述保持开关(其通常 是FET)进行开关时，有某个小电流在所述振荡器元件的共振频率下 流经该开关，结果，所述振荡器受到一点激励，从而导致在输出信号 中出现偏移量。因此，即使没有激光和样品分子，在输出中也会出现偏移量。当所述保持信号S『^^/)的开关频率等于所述检测器电流的频率的三分之一时，所述保持开关不在所述振荡器元件的共振频率下操作，因此所述振荡器元件再不会在开关S『及Oi2)时共振。结果，所述开关动作不会影响所述检测器电流。在另一个实施例中，通过以下措施来实现类似的效果把所述保 持信号S『及^Z)生成为周期性信号，其中该周期性信号的频率等于所述 检测器电流的频率的一半，并且具有75。/。的占空比。本实施例的附加优点在于，取得样本所需要的时间要短于前一个 实施例中的情况。这样就导致具有相同信噪比的更快检测，或者导致 同样快的检测具有更好的被设置成执行以下操作通过分别生成第一和第二输出信号来取得第 一和笫二测量，被用于所述第二测量的所述保持信号5TFwoiz)相移超过 所述检测器电流的周期的一半；以及从所述第一和第二输出信号的绝 对值计算平均输出信号。
在本实施例中，由所述保持开关的开关动作所导致的偏移量被平 均掉。所述第一测量给出正结果，所述第二测量给出负结果，但是这 两个测量都带有相同的偏移量。
在另一个实施例中，所述保持开关通过緩冲级耦合到所述振荡器 元件。所述緩冲级导致一些额外的增益。所述緩冲级还导致偏移量抵 消，这是因为在所述检测器元件与所述保持开关之间不再有直接耦合。
在一个优选实施例中，所述处理部分还包括选择开关，其用于 把来自所述积分放大器的积分后的电压拷贝到所述输出信号，以及复 位开关，其用于复位所述积分放大器，并且其中所述定时电路被设置 成生成用于操作所述选择开关的选择信号S『犯^cr以及用于相继地操 作所述复位开关的复位信号5"『朋犯r，并且其中所述定时电路还被设置 成生成所述保持信号X『开wz),其频率至少是所述复位信号S^ ww的 频率的两倍。
在本实施例中，把至少两个(但是优选地更多)的连续样本的积 分后的检测器电流相加。为了得到更高的信噪比，在把电容器电荷拷 贝到输出信号并且复位所述电容器以便开始新的测量之前收集更多的 样本。
在所述光声检测器的一个优选实施例中，所述处理部分还包括后 处理单元，其具有比较器，其用于把来自所述积分放大器的积分后 的电压与预定值进行比较；复位脉冲发生器，其用于在所述积分后的 电压达到所述预定值时提供复位脉冲5"『朋犯r，以便闭合复位开关并且 复位所述积分放大器；以及定时器，其用于在所述积分后的电压达到 所述预定值时确定用来达到所述预定值的总采样时间。
对于较小的检测器电流需要更大的增益来获得足够高的信噪比， 从而导致更长的积分时间。但是对于较大的检测器电流则只需要较小 的增益，从而导致积分时间更短。通过自适应地计算所述总采样时间， 可以把信噪比保持得足够高，并且可以把积分时间保持得尽可能短。
通过参照下面描述的实施例，本发明的上述和其他方面将变得显而易见。
在附图中
图l示意性地示出了现有技术的光声示踪气体检测器；
图2示意性地示出了根据本发明的光声示踪气体检测器；
图3示出了说明根据图2的光声示踪气体检测器的操作的信号集
合；
图4示出了说明根据图2的光声示踪气体检测器的另一个实施例 的操作的信号集合；
图5示意性地示出了根据本发明的光声示踪气体检测器的一个优 选实施例；
图6a示出了被包括在图5的实施例中的后处理单元的一种示例性 设置；以及
图6b示出了说明图5中所示的实施例的操作的信号集合。
具体实施例方式
图1示意性地示出了现有技术的光声检测器。在下文中描述的光 声示踪气体检测器检测示踪气体在气体混合物中的浓度，但是本发明 也可以被应用来检测其他样品混合物中的组织、流体或固体样品。所 述示踪气体检测器100使用激光二极管100作为光源。所述激光的波 长被选择成使其可以激发所述示踪气体的分子。可替换地，也可以使 用其他类型的激光源或其他光源，只要其能够产生具有足够高的能量 来激发所述示踪气体分子的光束。激光驱动器102为所述激光二极管 IOI提供驱动信号。在本实施例中，所述激光驱动器102还充当用于调 制所述光束的调制器。所述激光驱动器102包括用于提供DC信号的 DC源121和用于提供AC信号的AC源122。在加法器123中组合所 述DC信号与所述AC信号，并且随后将其提供到所述激光二极管101 。 结果，所述光束的强度遵循正弦模式随着时间改变。所述激光束的更 高强度导致所述示踪气体中的更多分子被激发，从而导致所述气体混 合物的更高温度。所述驱动信号的更大幅度导致更大的温度波动。所 述示踪气体的更高浓度也导致更大的温度波动。所述温度波动导致所述气体混合物中的压力变化或者声波。通过检测器元件来检测所述压
力变化，比如麦克风或者振荡器元件103。如果所述激光在振荡器元件 103的共振频率下被调制，则所述声波会激发所述振荡器103。优选地， 所述振荡器元件103是晶体振荡器，比如石英音叉。石英音叉具有高 灵敏度，并且在高频下操作。此外，由于石英音叉被大规模用于例如 制造数字手表，因此其并不很昂贵。
还可以通过操纵具有连续强度的光束来实现对所述光束的强度的 调制。例如已经知道使用机械调制盘从连续波光束生成强度调制的光 束。
在一个替换实施例中，所述光束的强度是恒定的，并且对所述激 光的波长进行调制。本实施例利用了这样的效应只有处在特定波长 范围内的光才适于激发所述示踪气体分子。对于波长调制，利用所述 振荡器103的共振频率的一半来调制所述激光。所述振荡器103随后 开始在其共振频率下共振(波长调制使频率加倍)。
振荡的晶体振荡器103生成较小的振荡检测器电流/。,c，其频率等 于所述振荡器103的共振频率，并且其幅度与所述示踪气体浓度成比 例。信号处理单元106对该检测器电流/o^;进行处理，以^更提供表示 所述示踪气体浓度的输出信号C/ot/r。现有技术的处理单元包括前置放 大器104和锁定检测器105。所述前置放大器104放大该电流/oyc。锁 定检测负责生成实际的输出。所述锁定检测器105将所述经过放大的 信号与参考信号进行混合，其中所述参考信号与所述经过放大的信号
具有相同的相位。所述参考信号是从所述AC激光信号中导出的。触发 器107和移相器108被用来把所述参考信号提供到混频器113。所述混 频器113将所述参考信号与所述经过放大的信号进行混合。对所述混 频器输出进行低通滤波，从而使得DC输出t/ot/r代表所检测到的示踪 气体浓度。
图2示意性地示出了根据本发明的光声示踪气体检测器200。根据 本发明，用积分放大器来替换所述前置放大器104和所述锁定检测器 105，其中所述积分放大器具有一种特殊的开关算法来执行所述前置放
大以及生成所述输出信号f/0f/r。实际的混合是在积分器中进行的，因 此不再需要外部锁定检测。同样为所述激光二极管101提供AC和DC 电流。由光引发的压力变化激励所述振荡器103，并且所述积分放大器
9放大所述检测器电流/oyC。图2中示出的积分器包括运算放大器110 和电容器111，其中把所述运算放大器110的输出端与该运算放大器
110的负输入端互连。所述积分器具有3个要被控制的开关。 一个保持 开关被用来把所述振荡器电流JWc存储到电容器111中。该开关需要 与/oyc同相。 一个复位开关在需要时复位所述积分器，以及一个选择 开关把积分后的输出值{/ 拷贝到输出端。触发器107与移相电路108 一起被用来得到用于所述保持开关的开关信号51『^^2)，其与/wc同相。 定时发生器块109 (其通常是一小片数字逻辑)从AC激光频率生成所 述开关信号。所述定时发生器块109不时地(例如每秒10次或100次) 生成选择信号S『化^cr，并且所述积分后的信号f7/ivr被拷贝到输出端。 在此之后，复位信号S『朋犯r紧接着复位所述电容器111。因此，所述 增益还取决于复位频率。图3示出了说明根据图2的光声示踪气体检 测器200的操作的信号集合。在图3中示出了下面的信号
/^c:其是来自所述振荡器103的信号。该信号的频率与所述幅度 调制的AC调制频率的频率相同，或者在使用波长调制时，该信号的频 率是所述波长调制的AC调制频率的两倍。/^c的幅度与所述示踪气体 的浓度成比例。图3示出了所述示踪气体浓度的一次增大。在,-O处， 所述示踪气体浓度和所述检测器电流/^c大致加倍。
S『及ow:其是控制所述保持开关的保持信号S『卯iz)。当S『^iz)
为高时，所述开关被闭合。当S『开OiZ)为低时，所述开关打开。/^c与
5"『卯iz)的比较表明，只有所述检测器电流/^c的负部分被馈送到所述 电容器lll。当/^c为正时，所述保持开关打开，并且所述电容器lll
不对/^c进行积分。在本例中，S『朋2:z)的频率与/osc的频率相同，并 且其具有50%的占空比。
当所述保持开关闭合并且所述检测器电 被馈送到所
述电容器111中时，所述运算放大器110的输出端处的电压f/,at增大。
当所述保持开关闭合时，C/,wr保持恒定。
S『犯z^t:所述选择信号SJ^M五cr不时地(每秒10次或100次) 为高，并且由采样保持电路112对所述电压i/,wr进行采样。
S『^犯r:在对t/,at进行采样之后，复位信号S『朋犯r紧接着使得 复位开关闭合，并且所述积分器被复位。此后，所述积分器再次开始 对所述检测器电流/^c进行积分，并且继续这样做直到下一次复位为止。高复位频率导致高采样率，但是导致相对较低的增益。低复位频 率导致较低的采样率和较高的增益。因此，所述增益还取决于所述复 位频率。
f/ow:所述采样保持电路提供输出信号f/ow。如图3中所示，所 述示踪气体浓度在/=0处增大(&w的幅度增大)，并且所述输出信号/ow在笫一次取得新样本时(5Tf^^cr为高)改变。
参照图3示出的实施例的缺点在于，所述保持开关的开关频率与 所述晶体振荡器的共振频率相同。当所述保持开关(通常是FET)进 行开关时，有某个小电流在所述晶体振荡器的共振频率下流经该开关。 结果，所述振荡器受到一点激励，从而导致在t/cwr中出现偏移量。因 此，即使没有激光和示踪气体，在输出中也会出现偏移量。在参照图4 说明的实施例中不会出现这一缺点。图4示出了说明根据图2的光声 示踪气体检测器200的另一个实施例的操作的信号集合。在本例中， S『i/wz)的频率是/ayc的频率的三分之一，并且其占空比为50%。在本 实施例中，对于每三个周期积分所述检测器电流一次，并且在其间对 所述检测器电流进行积分的固定间隔包括两个负部分和一个正部分。
第一个负部分补偿所述正部分，第二个负部分则对输出信号C/ot/r有贡 献。由于不在所述晶体振荡器的共振频率下操作所述保持开关，因此
所述开关动作不会影响所述检测器电流/oy c 。
通过以下措施来实现类似的效果生成所述保持信号5"^roiz)，使 得该信号的频率等于所述检测器电流/^c的频率的一半，并且使其具 有75%的占空比。本实施例的附加优点在于，取得样本所需要的时间 要短于前一个实施例中的情况。这样就导致具有相同信噪比的更快检 测，或者导致同样快的检测具有更好的信噪比。
在原理上，对应于S『^w:z)的所有小于100%的占空比都允许对所 述检测器电流JWc进行积分。但是只有在积分时间非常长的情况下， 例如1%或99。/。的占空比才将导致增益提高。此外，对于5TTff^z)的频 率可以选择许多不同的值。在所有实施例中，重要的是选择S『卵ii)的 频率和占空比与S『^i五cr和X『^促r的频率的适当组合。上面描述了 一些适当组合的实例。可替换地，S『^w^的频率例如可以是所述光调 制的频率的99%,从而得到低频混合信号。如果在适当的频率下对该 低频混合信号进行采样的话，则该低频混合信号也可以被用作对应于所述样品浓度的量度。
在另一个实施例中，所述处理部分被设置成执行以下操作生成 第一和第二输出信号，其中被用于获得所述第二输出信号的所述保持
信号SWhold关于所述检测器电流相移180°;以及从所述第一和笫二 输出信号的绝对值计算平均输出信号。在本实施例中，由所述保持开 关的开关动作以及所述晶体振荡器引起的激励所导致的偏移量被平均 掉。所述第一测量给出正结果，所述第二测量给出负结果，但是这两 个测量都带有相同的偏移量。
在另一个实施例中，所述保持开关通过緩冲级耦合到所述晶体振 荡器。所述緩冲级导致一些额外的增益，并且防止由来自所述保持开 关的电流激发所述检测器。所述緩冲级的增益被保持得足够小，从而 使得所述緩冲级的噪声电流保持远低于所述检测器的噪声电流。
图5示意性地示出了根据本发明的光声示踪气体检测器200的一 个优选实施例。在本实施例中，所述处理部分106包括后处理单元112， 其用于执行以下操作把来自所述电容器111的积分后的电压f/,^与 预定值进行比较；在所述积分后的电压达到所述预定值时确定用于达 到所述预定值的总采样时间；以及输出所述总采样时间以作为输出信 号。对于较小的检测器电流需要更大的增益来获得足够高的信噪比， 从而需要更长的积分时间。但是对于较大的检测器电流则只需要较小 的增益，从而所需要的积分时间更短。通过自适应地计算所述总采样 时间，可以把信噪比保持得足够高，并且可以把积分时间保持得尽可 能短。
图6a示出了被包括在图5的实施例中的后处理单元112的一种示 例性设置。所述后处理单元112包括比较器201，其用于把来自所述电 容器111的积分后的电压fZ/wr与所述预定值f/coMP进行比较。当所述 积分后的电压f/,wr达到所述预定值rc(w/p时，复位脉冲发生器202提 供脉冲5T^^w，以用于闭合复位开关并且对所述电容器111进行放电。 当所述示踪气体浓度更高时将更快到达所述预定值f/COMP，并且两个复 位脉冲之间的时间将更短。因此"距复位的时间"表示所述示踪气体 浓度。
图6b示出了说明图5中所示的实施例的操作的信号集合。当f/,wr 达到rcow时，提供复位脉冲及『7 WW在所述振荡器电流/ow:的幅
12度增大之后， 一旦C/,Arr第一次达到所述预定值rc0MP,采样时间值&j/r 就发生改变。对应于所述采样时间值^f/r的较小值与更高的示踪气体 浓度相关。对于较小的检测器电流需要更大的增益来获得足够高的信 噪比，从而导致更长的积分时间。但是对于较大的检测器电流则只需 要较小的增益，从而导致积分时间更短。通过自适应地计算所述总采 样时间，可以把信噪比保持得足够高，并且可以把积分时间保持得尽 可能短
应当注意到，上面提到的实施例说明而非限制本发明，在不偏离 所附权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计出许多 替换实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应被 理解成限制该权利要求。"包括" 一词不排除未在权利要求中阐述的 其他元件或步骤的存在。元件前面的"一个"不排除多个这种元件的 存在。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件来实现，或者可以通 过适当编程的计算机来实现。在枚举几个装置的设备权利要求中，可 以用同一项硬件来具体实现这些装置当中的几项。在互不相同的从属 权利要求中引述某些措施并不表示不能使用这些措施的组合来获益。
权利要求
1、一种用于检测样品在样品混合物中的浓度的光声检测器(200)，所述光声检测器(200)包括光源(101)，其用于产生光束，以便激发样品的分子；光调制器(102)，其用于调制所述光束，以便在样品混合物中产生压力变化，所述压力变化的幅度是所述浓度的量度；检测器元件(103)，其用于把所述压力变化转换成检测器电流；以及处理部分(106)，其用于对所述检测器电流进行处理，以便生成代表所述浓度的输出信号，其特征在于，所述处理部分(106)包括用于对所述检测器电流进行积分的积分放大器，所述积分放大器通过保持开关耦合到所述检测器元件(103)；以及用于生成保持信号SWHOLD的定时电路，该信号用于操作所述保持开关以便在所述检测器电流的周期的预定间隔期间把所述积分放大器耦合到所述检测器元件(103)。
2、 根据权利要求l的光声检测器(200)，其中，所述定时电路被设置成通过把所述保持信号swhold生成为周期性信号来重复地操作所述保持开关，其中该周期性信号的频率等于所述检测器电流的频率 并且具有50%的占空比。
3、 根据权利要求1的光声检测器(200)，其中，所述检测器元 件(103)是振荡器元件，并且其中所述光调制器(102)被设置成在 所述振荡器元件的共振频率下调制所述光束。
4、 根据权利要求3的光声检测器(200)，其中，所述振荡器元件 (103)是晶体振荡器，比如石英音叉。
5、 根据权利要求1的光声检测器(200),其中，所述定时电路 被设置成通过把所述保持信号SWhou)生成为周期性信号来重复地操 作所述保持开关，其中该周期性信号的频率等于所述检测器电流的频 率的三分之一并且具有50%的占空比。
6、 根据权利要求1的光声检测器(200)，其中，所述定时电路 被设置成通过把所述保持信号SWhouj生成为周期性信号来重复地操作所述保持开关，其中该周期性信号的频率等于所述检测器电流的频率的一半并且具有75°/。的占空比。
7、 根据权利要求2、 5或6的光声检测器(200)，其中，所述处理 部分(106)被设置成执行以下操作通过分别生成第一和第二输出信号来取得第一和第二测量，被用于所述第二测量的保持信号SWHOLD相移超过所述检测器电流的周期的一半；以及从所述第一和第二输出信号的绝对值计算平均输出信号。
8、 根据权利要求l的光声检测器(200)，其中，所述保持开关通 过緩冲级耦合到所述检测器元件(103)。
9、 根据权利要求1的光声检测器(200)，其中，所述处理部分(106) 还包括选择开关和复位开关，所述选择开关用于把来自所述积分放大 器的积分后的电压拷贝到所述输出信号，所述复位开关用于复位所述 积分放大器，并且其中，所述定时电路(109)被设置成生成用于操作所述选择开关的选择信号SWsELECT以及用于相继地操作所述复位开关的复位信号SWRESET，并且其中所述定时电路(109)还被设置成生成所述保持信号SWhOLD，其频率至少是所述复位信号SWRESET的频率的两倍。
10、 根据权利要求1的光声检测器(200)，其中，所述处理部分 (106)还包括后处理单元(112)，所述后处理单元具有比较器(201),其用于把来自所述积分放大器的积分后的电压与 预定值进行比较；复位脉冲发生器(202)，其用于在所述积分后的电压达到所述预 定值时提供复位脉冲SWreset,以便闭合复位开关并且复位所述积分 放大器(111);以及定时器(203),其用于在所述积分后的电压达到所述预定值时确 定用来达到所述预定值的总采样时间。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测样品在样品混合物中的浓度的光声检测器(200)。所述光声检测器(200)包括光源(101)，其用于产生光束，以便激发所述样品的分子；以及光调制器(102)，其用于调制所述光束，以便在所述样品混合物中产生压力变化，其中所述压力变化的幅度是所述浓度的量度。所述光声检测器(200)还包括检测器元件(103)，其用于把所述压力变化转换成检测器电流；以及处理部分(106)，其用于对所述检测器电流进行处理，以便生成代表所述浓度的输出信号。所述处理部分(106)包括用于对所述检测器电流进行积分的积分放大器，其中所述积分放大器通过保持开关耦合到所述检测器元件(103)；以及用于生成保持信号SW<sub>HOLD</sub>的定时电路，该信号用于操作所述保持开关以便在所述检测器电流的周期的预定间隔期间把所述积分放大器耦合到所述检测器元件(103)。
文档编号G01N21/17GK101535795SQ200780041764
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月2日 优先权日2006年11月10日
发明者H·W·范克斯特伦, I·F·赫尔韦根 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司