专利名称：使用带通滤波器的传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器，所述传感器具有滤波装置、布置在所述滤波装置下游的检测装置和连接到检测装置的估算装置，滤波装置具有至少一个第一滤波器、被构造成允许第一预定波段(可疑波段(suspect band))通过的带通滤波器的可疑物滤波器(suspect filter)、至少一个第二滤波器、被构造成允许(一个或多个)第二预定波段((一个或多个)参考波段)通过的带通滤波器的(一个或多个)基准滤波器，其中检测装置具有与所述滤波器中的至少一个相关联的至少一个检测器。带通基准滤波器分布在可疑物滤波器的带通以上和以下。传感器有利地可以在顶波段中使用，并且可以有利地用于检测co2。
背景技术：
例如由US 5，081，998A已知被构造成为气体传感器的这种传感器。顶辐射源设置在该传感器中，所述顶辐射源通过滤波装置作用在总共四个检测器上。滤波装置具有两个滤波器，所述滤波器具有不同的通过特性。第一滤波器具有用于顶辐射的被(X)2吸收的通带。该滤波器因此还被称作为"CO2滤波器”。布置在下游的检测器为指定的CO2检测器。 另一个滤波器具有不同于所述第一滤波器的用于确定参考量的通带。布置在基准滤波器下游的检测器被称作为基准检测器。在顶源与两个滤波器之间布置有第三滤波器，所述第三滤波器被称作为自然密度滤波器(natural densityfilter)并与第一滤波器的一半和第二滤波器的一半重叠。因此，两个CO2检测器中的一个和基准检测器中的一个仅接收具有通过自然密度滤波器和CO2滤波器或基准滤波器的顶辐射。在估算装置中形成两个CO2检测器的输出信号的差值和两个基准检测器的差值。两个差值然后彼此相除。例如，这种CO2传感器需要例如用于确定病人呼吸中的CO2,以便能够在麻醉期间更好地监控病人。这种传感器的缺点在于该传感器具有相对较高的功率要求，并且另一个缺点在于所需的检测器的数量。由US 5，081，998A已知的装置需要辐射源，所述辐射源在长期使用的任何情况下都不适于电池供电的应用。此外，这种顶源通常需要一定的加热时间，使得在需要时在没有进行一定程度的事先准备的情况下不能总是可以执行测量。本发明要解决的问题是简化引入US 2008/0283753中所述的传感器中的顶传感器，其中第一滤波器的通带布置在第二滤波器的通带内，并且估算装置形成检测器的信号的差值并对于检测器的信号标准化所述差值。该结构使得可以估算相当多的顶辐射。顶辐射因此不会被分成两个单独的范围， 且每一个检测器仅检测一个范围。相反，一个检测器检测具有预设频谱范围的顶辐射，其中所述预设频谱范围还包括例如正在被确定的气体(这里为CO2)的吸收频谱。另一个检测器从其子范围检测顶频谱，其中所述顶频谱不包括正在被确定的气体的吸收频谱。对于检测器的输出信号标准化该差值能够对顶辐射的强度的波动进行补偿。还可以使用具有相应更多数量的滤波器的多于两个的传感器，各个通带范围因此重叠。利用这种传感器还可以获得例如关于温度、室内运动、室内人数等的其它信息。因为可以检测相当多的辐射， 因此可以降低功率消耗，使得也可以由电池供应所需的电力。这进而根据本地安装和用途给出了更多的自由度。传感器可以无线发送其信号。第一滤波器的通带优选地大于第二滤波器的通带。因此，除包括允许通过第二滤波器的频谱范围之外，第一滤波器还包括其中顶辐射被吸收的频谱范围。两个滤波器优选地具有共有截止波长。这简化了估算。接着可以容易地形成检测器的输出信号之间的差值，而不需要另外的计算步骤。截止波长是限定(也就是说限制) 通带的波长。所述截止波长被称作为“下波长”和“上波长”。无论是何种已知的情况，发射体的辐射量以及频谱分布具有与发射体的温度的相关性。这由公知的辐射的普朗克分布给出。假设给出发射体的温度，普朗克曲线则给出辐射与波长的相关性，其中普朗克曲线在某一波长处具有最大辐射，且该最大辐射值以及最大辐射的波长与温度相关。使用诸如类似于US 2008/0283753中所述的传感器系统的传感器系统中的天然源将使得滤波器的通带的能量(或换句话说，辐射强度密度)在波长波带上变化。这种结构能够补偿光源的辐射强度的变化，然而，该结构例如对于光源的温度变化是不稳固的。本发明的一个目的是引入解决当前传感器的这些问题的方法和一种使用该解决方案的传感器。
发明内容
本发明通过引入具有不同的截止波长的可疑物滤波器和(一个或多个)基准滤波器来解决这些问题，其中下波长和上波长不同。“下波长”是滤波器允许辐射通过的最低波长，而“上波长”是滤波器切断辐射的通过的高于下波长的最高波长。可疑物滤波器的允许波长范围在以下被称为“可疑波段”，而(一个或多个)基准滤波器的允许波长以下被称为“(一个或多个)参考波段”。如所述，本发明中的可疑下波长不同于(一个或多个)参考下波长，而可疑上波长不同于(一个或多个)参考上波长。这样的优点在于可以通过将(一个或多个)参考波段分布成高于或低于可疑波段来补偿诸如入射辐射的强度的频谱分布的例如由所述源的温度波动产生的变化。在本发明的一个优选的实施例中，通过温度变化进行此分布，参考波段上的辐射强度(或强度密度或能量)的增加大致等于可疑波段上的辐射强度(或强度密度或能量)的增加。在一个可选的或另外的实施例中，辐射强度密度(或能量)在可疑波段上的平均值或平均数大致等于参考波段中的每一个上的辐射强度密度(或能量)的平均值或平均数。在一个可选的或另外的实施例中，可疑波段上的辐射强度密度(或能量)大致等于整个组合参考波段上的辐射强度密度(或能量)的平均值或平均数。(‘基准滤波系统波段’是所有基准滤波器的组合参考波段)。在另一个可选的或另外的实施例中，可疑波段上的辐射强度密度(或能量)大致等于参考波段中的每一个或所述参考波段中的一个的辐射强度密度(或能量)的平均值或平均数。本发明的滤波器可以由串联的滤波元件形成，或者由作为可疑物滤波器和(一个或多个)基准滤波器操作的一个单个滤波元件形成。当两个或更多个滤波器被串联布置成滤波元件时，所述滤波器在辐射方向上一个接一个地布置，也就是说布置在(一个或多个) 辐射源与检测器之间。传感器有利地可以在任何辐射波长内操作，并且所述源可以为任意辐射源。该实例在下文中描述了用于确定其中顶源优选地作为光源的环境中的CO2含量的传感器，然而，除了(X)2之外的任何其它物质也可应用于本发明，正如除了在顶波段之外的任何其它光源可以应用一样。在本发明的又一个实施例中，至少一个基准滤波器(将称作为第一基准滤波器) 具有称作第一参考波段的参考波段，具有比可疑波段宽的波长范围，其中该第一基准滤波器的第一参考下波长为低于可疑下波长的波长，而该第一基准滤波器的第一参考上波长具有高于可疑上波长的波长。依此方式，可疑波段与第一参考波段重叠。在该实施例中，第一参考波段的中心波长(第一中心参考波长)和可疑波段的中心波长可以相同，或者可以不同。对于温度变化，可疑波段和参考波段中的强度的相对变化必须相同，以便温度相关性互相抵消。当使用有源驱动的辐射源或天然辐射源时，强度的相对变化以非线性方式取决于波段跨越的波长。因此，可以引入不匹配的中心波长以提高温度漂移的稳定性。在该实例中，(一个或多个)基准滤波器有利地具有从0. 2 μ m至1 μ m的大于可疑物滤波器的通带的通带。对于可疑物滤波器理想的是基本上仅涵盖相对较窄的波长范围或辐射谱的频谱范围，例如顶辐射被CO2吸收的范围。所述范围对此足以。由其它气体进行的吸收对测量结果具有不利影响并歪曲该结果的风险保持较小。这里对于第一基准滤波器优选的是具有在从4μπι至4.5μπι范围内的通带，而可疑物滤波器具有在从4. 1 μ m至4. 4μπι范围内的通带。在检测到对气体或其它量的相关性时，这些频谱范围当然也可以改变。在本发明的另一个优选的实施例中，所述系统包括分别具有第一参考波段和第二参考波段(一起构成组合参考波段)的第一基准滤波器和第二基准滤波器，其中第一参考波段和第二参考波段不重叠，这表示所述第一参考波段和所述第二参考波段没有共同的波长。这样的优点在于在除了所关心的一种或多种气体的环境中如果具有其它气体等，通过可以影响测量值的可疑波段附近的吸收波段难以避免参考波段与这种‘污染’波段重叠。已知的是通过确保最多一个参考波段受到这种‘污染’吸收波段的影响至少其它参考波段未受影响。在该实施例的一个优选的变型例中，第一参考波段和第二参考波段中的至少一个与可疑波段重叠，这表示第一参考上波长为高于可疑下波长的波长，和/或第二参考下波长为低于可疑上波长但高于第一参考上波长的波长，从而导致第一参考波段和第二参考波段在可疑波段的每一侧延伸而没有重叠。在该实施例的优选变型例中，第一参考上波长为低于可疑下波长的下波长，而第二参考下波长为高于可疑上波长的波长，从而使得第一参考波段和第二参考波段在可疑波段的每一侧延伸。在可选的实施例中，第一参考波段和第二参考波段重叠，从而具有至少一个共有波长。在尤其优选的结构中，传感器使用来自环境的诸如顶辐射的天然辐射。因此，对于需要单独电源并因此具有特定电源要求的辐射源没有要求。顶辐射基本上到处存在，即使当没有入射阳光时也存在。原则上，每一个主体都会发射一定量的热辐射。因为不需要顶辐射源则可以进行辐射，因此“测量范围”也被增加，也就是说对于可疑气体含量可以监测相对较大的室内面积。这有助于监测并建立“私人室内气候”或室内空气质量。没必要首先将室内的空气引导到传感器，其中所述空气在顶辐射源与具有上游滤波器的检测器之间通过。传感器足以布置在其中可以“测量”要被监测的大量空气的房间内的点处。在这种情况下，气体传感器例如可以以简单的方法检测平均气体浓度。传感器因此确定平均值，所述平均值尤其对于私人室内气候能够构成相当好的测量结果。当然，还可以使用该传感器提高通过灯或其它发光装置操作的传感器的技术。当使用自然或环境IR辐射时，可以降低照明装置的能量。这导致更长的维护周期和更长的使用寿命。滤波器优选地包括CaF2、锗或硅。滤波器和传感器装置的有意义的任何其它部分优选地具有抗反射涂层以提高透射率。
以下参照结合附图的优选示例性实施例说明本发明。图1是说明本发明的操作原理的图解视图；图2A-E以图解形式显示了两个或三个滤波器的通带；图3以图解形式示出了普朗克曲线和具有非恒定辐射强度的波段；图4以图解形式显示了可以由检测器检测到的能量的量；图5A-D是用于说明气体传感器的结构的不同实施例的方框线路图；以及图6A-B是关于根据本发明的传感器的设计参数的温度关系。
具体实施例方式图1显示了用于确定例如测量区域(3)中的CO2含量(二氧化碳含量)的气体传感器(1)的图解视图，其中传感器(1)包括检测部分O)。测量区域可以例如是房间或其中私人室内气候要进行调节的房间的一部分。太阳符号(4)表示辐射源，例如天然顶源、 被动源或任何可能的放射源(日光、激光器、发光二极管、受控制的加热源等等)。太阳符号(4)这里仅用于进行说明。气体传感器(1)还能够在没有日光的情况下操作，这是因为原则上实际上任何主体都辐射热量并因此生成顶射线。在该示例中，大量CO2分子存在于测量区域O)中，且CO2分子在这里由小圆圈表示。气体分子(4)吸收特定频谱范围内的由箭头(5)表示的顶射线。CO2的浓度越高，则特定频谱范围中的气体传感器(1)可以检测到的能量越低。图5A以图解形式显示了说明气体传感器(1)的简单检测部分O)的结构的方框线路图。检测部分( 具有滤波装置(6)、检测装置(7)和估算装置(8)。诸如壳体、固定装置或类似部件的进一步详细说明在这里没有示出。所示滤波装置具有第一基准滤波器(10)和可疑物滤波器(9)，其中两个滤波器 (9)和(10)具有不同的通过特性，其中一个实施例在图2A中被示出。第一基准滤波器(10)允许第一参考波段RBl内的波长通过，而可疑物滤波器(10)允许可疑波段SB内的波长通过。图2B中的实施例显示了范围大于可疑波段SB的第一参考波段RB1，但是其中可疑波段 SB与第一参考波段RBl重叠，使得第一参考波段RBl包括与可疑波段SB相同的波长。因此，第一参考下波长RLWl为比可疑下波长SLW低的波长，而第一参考上波长RUWl具有比可疑上波长SUW高的波长。第一参考波段RBl具有第一中心波长RCW1，而可疑波段具有可疑中心波长SCW。该图示出了具有共有中心波长RCWl和SCW的两个波段。图2B显示了与图2A中所示的实施例相关的实施例，其中两个实施例的不同在于中心波长RCW和RCW1。对于温度的变化，可疑波段和参考波段的强度的相对变化必须相同， 以便使温度相关性互相抵消。当使用有源驱动的辐射源或天然辐射源时，强度的相对变化以非线性的方式取决于波段跨越的波长。因此，可以引入不匹配的中心波长以提高温度漂移的稳定性。图3显示了发射有由普通布朗克曲线表示的频谱分布的源的情况，其中所述普朗克曲线在波长λ 处具有最大辐射，并且对于大于λ 的增加波长具有连续减小的辐射， 因此使用两个这种波长λ 1与λ 2之间的波段Δ λ。下波长λ 1处的辐射Rl大于上波长 λ 2处的辐射R2。因此，为了确保辐射的相同平均值(或平均数)，引入不匹配的中心波长，从而提供分别在可疑波段以上和以下的(一个或多个)参考波段的不同范围的波长，其中这些不同范围接着能够补偿变化的辐射强度。图2C显示了其中第二基准滤波器已经被引入跨越从第二参考下波长RLW2延伸到第二参考上波长RUW2的第二参考波段RB2的系统中的另一个实施例。所示的实施例还具有可疑波段SB，所述可疑波段仅部分地与第一参考波段RBl和第二参考波段RB2重叠，使得可疑下波长SLW位于第一参考下波长RLWl与第一参考上波长RUWl之间。可疑上波长SUW 位于第二参考下波长RLW2与第二参考上波长RUW2之间。所示的实施例具有高于第二参考下波长RLW2的第一参考上波长RUWl，然而在其它实施例中，第一参考波段RB和第二参考波段RB2可能不重叠，这表示第一参考上波长RUWl低于或等于第二参考下波长RLW2。图2D显示了具有两个基准滤波器(10)和00)的可选实施例，其中参考波段RBl 和RB2中没有一个至少大致与可疑波段SB重叠，而是至少在所述可疑波段SB的每一侧延伸，这表示第一参考上波长RUWl不高于可疑下波长SLW，而是可选地可以是相同的，并且第二参考下波长RLW2不低于可疑上波长SUW，而是可选地可以是相同的。该图显示了两个具有大致相同的波长通过范围的参考波段RBl和RB2，然而如图2Ε中所示，可以不是该情况， 两个参考波段RBl和RB2可以具有十分不同的波长通过范围。波段的相对位置和尺寸取决于许多因素，例如，滤波器的边缘的公差、可疑带通的宽度、可疑波段的吸收线的分布和可能引起横向灵敏度的任何其它气体。在作为CO2传感器操作的传感器(1)的实例中具有其中顶辐射被CO2吸收的频谱范围λ (CO2)。该频谱范围大约从4.2 μ m至4.3 μ m。因此，可疑波段SB可以有利地具有大约4. 0 μ m的可疑下波长SLW和大约4. 5 μ m的可疑上波长SUW，或具有从4. 1 μ m至4. 4 μ m 的可疑波段的更加窄的范围，或涵盖(X)2的频谱范围的任何其它波段。参考起始波长和上波长则有利地可以分别在可疑下波长SLW以上且在可疑上波长SUW以下延伸大约0. 5 μ m。图4显示了图1中所示的本发明的第一实施例的第一参考波段RBl和可疑波段SB，其中可疑波段具有由参考字母A表示的未降低的能量。该能量被减少例如被CO2所吸收的量C。在可疑波段的每一侧延伸的第一参考波段RBl的两个部分每一个都具有由参考字母B表示的能量。该能量实际上是恒定的，这是因为所述能量不会受到例如(X)2的影响。热电堆传感器例如可从 PerkinElmer Optoelectronics GmbH, D-65199ffiesbaden, Germany 获得。图5A显示了滤波装置(6)的结构的一个简单实施例，其中可疑物滤波器(9)包括两个滤波元件(11)和(12)，第一可疑滤波元件(11)限定可疑上波长SUW并具有比可疑下波长SLW低的下波长。第二可疑滤波元件(1 限定可疑下波长SLW并具有基本上高于可疑上波长SUW的上波长。以同样方式，第一基准滤波器(10)包括分别限定第一参考上波长 RUWl和第一参考下波长RLWl的两个滤波元件(13)和(14)。基于诸如被引入系统中的滤波器(9)和(10)的数量，任意数量的这种结构的滤波元件(11)、(12)、(13)和(14)都可以被引入滤波装置(6)中。当滤波器具有相同的端部和/或下波长时，在该实施例和任何其它实施例中的一些滤波元件可以共用两个或更多个滤波器，这在图5B中被示出，其中两个 ‘上’滤波元件(11)和(1 为一个共用滤波元件。图5C显示了具有附加基准滤波器、第二基准滤波器00)的类似传感器，并且其中每一滤波器仅具有单个滤波元件(21，22，23)，所述滤波元件包括对于上波长和下波长的期望带通特性，可疑物滤波器因此限定可疑下波长SLW和上可疑波长SUW。第一基准滤波器0 限定第一参考上波长RUWl和第一参考下波长RLWl，而第二基准滤波器限定第二参考上波长RUW2和第二参考下波长RLW2。两个滤波元件(22，2 在所示的实施例中连接到相同的检测器(16)，尽管实际上在例如通过两个单独的热电堆已经获得所述滤波元件的信号之后没有对所述信号进行数学相加。图5D显示了与图5C的实施例有关的实施例，其中仅第三检测器04)连接到第二基准滤波器00)。应该注意的是诸如图5A-D中公开的实例的滤波元件(11，12，13，14)的任意组合、 排列、数量和定位都可应用于本发明。通常，传感器还可以用于测量多于一种的气体，则如本领域技术人员所公知的仅包括所需数量的传感器、检测器等。然后通过检测装置(7)检测不同能量。检测装置(7)具有检测例如通过可疑物滤波器(9)的IR辐射的第一检测器(1 和检测例如通过第一基准滤波器(10)的顶辐射的第二检测器(16)。两个检测器(1 和(16)可以具有还被公知为“热电堆”的热电元件、焦热电顶检测器或任何其它类型的公知检测器的形式。每一个检测器根据出现的例如顶辐射产生电压或电流，也就是说产生电量，所述电量越大，入射的顶辐射越多。因此，第一检测器(1 生成信号Si，而第二检测器(16)生成信号S2。因为在热电堆传感器中，通常执行温度测量(因为输出信号随着温度而变化)，因此已经包含传感器周围的温度测量。如所考虑的，还可通过该传感器获得房间的辐射温度， 可以基于这两个测量值同时直接获得操作温度，所述操作温度然后可以用于控制室温或非常不同于室温的其它参数。对于顶，还可以想到的是可以直接通过传感器进行室内运动的测量，所述测量然后可以用于例如控制通风系统，所述通风系统例如仅在表示有人在室内的运动的情况下被启动。基于各种移动测量值，还可以想到的是可以估算室内人数，这种估算还可用于控制目的，从而基于室内人数控制/修改室温或通风。本发明的诸如图5A中所示的传感器的基本传感器通过被供应给估算装置(8)的两个信号S1、S2操作。因此，这给出S1 = a (Ic02n)S2 = a (Irefn)其中Ι〇02η是包括关于顶吸收的信息的电量，例如电流或电压，而仁_是没有受到顶吸收的影响的参考量。当Sl与S2之间的差值形成时(“有效参考”是参考波段的不包括可疑波段的一部分)，差值形成器(17)为此以图示的方式被示出，可获得以下量S^-S2 = a (IQO2 - )相对于第一检测器(1 的输出信号Sl标准化差值S1-S2，从而获得信号S3。
C3-Sl_ ^coJ
有效参考值= (S2-S1) aflRef；本发明的传感器可以用于测量诸如氮气、一氧化氮、氧气或CO的任何种类的气体，并且甚至不限于测量气体，而是还可以用于测量诸如液体和固体的其它形式的可疑物。 当从(X)2改变可疑物时，通带必须相应地被改变，例如H20的吸收谱带大约为2. 7 μ m。本发明的传感器还可以包括任何可能的其它光学部件，例如用作另外的带通滤波器的蓝宝石窗口(sapphire window)、反射体、作为聚集或聚焦例如顶辐射的定位在传感器上游的集中装置(例如，准直仪)等。还可以使用这种传感器直接用于废气监测。为此，所述传感器安装在烟囱或排气装置中。具体地，在加热系统的情况下，则可以在所述传感器(或多个传感器中的一个)的输出信号的帮助下控制燃烧。本发明不排除上述说明和附图，上述说明和附图的任何替换，包括诸如可疑物滤波器(9)和基准滤波器(10，20)、滤波元件(21，22，23)、检测器(15，16，24)的任何数量和替换，也可应用于本发明。此外，本发明不排除测量气体，传感器也可以在通常作为介质的一部分的测量物质中实施，其中该介质不排除气体本身，而是可以例如为液体。本发明的一个重要方面尤其涉及可能会改变的操作温度条件(尤其是光源(3)的温度以及包括气体的周围环境的温度)，或涉及仅随时间变化以在同一个产品中满足多种不同的客户要求。光源被假设具有源标准温度T0，然而这在周围环境的温度变化和/或到光源(3)的输出功率变化时也可以改变。人造光源具有源标准温度T0，这是因为所述人造光源典型地具有给定操作功率要求，且这主要影响操作温度。该给定的操作功率要求然后可以用于限定源标准温度TO。然而，实际操作温度可能会例如由于输出功率的变化、由于光源的老化等而改变。原理是相对于可疑中心波长SCW偏移(可选地系统)参考中心波长RCW，使得 S3 (T)的温度导数至少接近源标准温度TO附近的最小值，这表示dS3 (T) /dT在TO附近被至少近似最小化。图6A和6B显示了其中R(T)是温度T下的发射辐射以便对于温度变化并因此对于发射辐射分布的变化而最大化系统的稳定性的情况。图6A显示了两个不同温度Tl和T2下的发射辐射曲线，而图6B显示了这两个曲线R(Tl)和R(T2)在由参考系统下波长RLW和参考系统上波长RUW指定的波段中的关系。通过选择参考中心波长RCW相对于可疑中心波长SCW的偏移，可以获得这种稳定性。可以通过在TO附近最小化dS3(T)/dT来获得这种变化。在室温或烟囱温度Q00-300摄氏温度下对于诸如无源辐射源的低温源稳定性的提高尤其重要。这是因为辐射源温度越低，则辐射源温度变化的灵敏度越大。以同样方式， 与在较长波长范围处进行的测量相比，下波长范围(<3微米)中的气体测量会受到辐射源温度变化的更多影响。因此，即使可以实现对所有辐射源温度和波长范围的提高，但是对于低温源来说，对下波长范围的提高潜力更大。
权利要求
1.一种传感器，所述传感器具有滤波装置、布置在所述滤波装置下游的检测装置和连接到所述检测装置的估算装置，所述滤波装置具有使具有在可疑波段内的波长的辐射通过的可疑物滤波器和具有至少一个基准滤波器的参考滤波器系统，每一个基准滤波器使具有至少在参考波段内的波长的辐射通过，并且其中参考滤波器系统波段是所有所述基准滤波器的组合参考波段；所述检测装置具有至少两个检测器，所述至少两个检测器中的每一个与滤波器相关联，其特征在于所述参考系统波段分布在所述可疑波段的两侧。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述可疑波段至少部分地与所述参考系统波段重叠。
3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述参考系统包括单个滤波器，第一基准滤波器具有第一参考波段。
4.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述可疑波段和所述第一参考波段具有共有的中心波长。
5.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述可疑波段和所述第一参考波段具有不同的中心波长。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的传感器，其中，所述可疑波段的所有波长也存在于所述第一参考波段中。
7.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述参考系统包括第一基准滤波器和第二基准滤波器，所述第一基准滤波器和所述第二基准滤波器分别具有第一参考波段和第二参考波段。
8.根据权利要求7所述的传感器，其中，所述可疑波段至少部分地与所述第一参考波段和所述第二参考波段重叠。
9.根据权利要求7所述的传感器，其中，所述可疑波段、所述第一参考波段和所述第二参考波段中没有一个包括任何共有波长。
10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述第一参考波段和所述第二参考波段的平均强度密度是相同的。
11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述可疑波段的平均强度密度与所述第一参考波段和所述第二参考波段的平均强度密度相同。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述传感器包括用于测量任意数量的不同气体的任意数量的可疑滤波器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述传感器被形成为使得至少一个参考中心波长相对于所述可疑中心波长偏移，使得dS3 (T) /dT在选择的温度TO附近被最小化，所述选择的温度可选地为源标准温度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述传感器包括具有源标准温度 TO的光源(3)，并且其中所述传感器被形成为使得至少一个参考中心波长相对于所述可疑中心波长偏移，使得dS3 (T) /dT在TO附近被最小化。
15.一种传感器系统，包括-光源，所述光源具有源标准温度TO ；-滤波装置，在所述滤波装置的下游布置有检测装置和连接到所述检测装置的估算装置，所述滤波装置具有使具有在可疑波段内的波长的辐射通过的可疑物滤波器、和具有至少一个基准滤波器的参考滤波器系统，每一个所述基准滤波器使具有至少在参考波段内的波长的辐射通过，并且其中参考滤波器系统波段是所有所述基准滤波器的组合参考波段； 所述检测装置具有至少两个检测器，所述至少两个检测器中的每一个与滤波器相关联，其特征在于所述参考系统波段分布在所述可疑波段的两侧，并且其中dS3(T)/dT至少基本上形成 TO附近的最小值。
16.根据权利要求15所述的传感器系统，其中，至少一个参考中心波长相对于所述可疑中心波长偏移，使得dS3(T)/dT至少基本上形成TO附近的最小值。
全文摘要
本发明涉及一种传感器，所述传感器具有滤波装置、布置在所述滤波装置下游的检测装置和连接到检测装置的估算装置，滤波装置具有至少一个第一滤波器、被构造成允许第一预定波段(可疑波段)通过的带通滤波器的可疑物滤波器、至少一个第二滤波器、被构造成允许(一个或多个)第二预定波段((一个或多个)参考波段)通过的带通滤波器的(一个或多个)基准滤波器，其中检测装置具有与所述滤波器中的至少一个相关联的至少一个检测器。通带基准滤波器分布在可疑物滤波器的带通以上和以下。传感器有利地可以在IR波段中使用，并且可以有利地用于检测CO。
文档编号G01J5/60GK102460122SQ201080026867
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月17日
发明者亨利克·格德·穆斯, 延斯·莫勒·延森, 托米纳·施托尔贝格-罗尔, 拉尔斯·蒙奇, 阿伦·克里希纳, 雷恩·毕希纳 申请人:丹佛斯Ixa股份有限公司