發布日期：2022-10-09 點擊率：84
【導讀】光聲效應（photoacoustic effect）在19世紀被發現，它可以將光轉換成聲音。當物質受到周期性強度調制的光照射時，產生聲信號的現象。用光照射某種媒質時，由于媒質對光的吸收會使其內部的溫度改變從而引起媒質內某些區域結構和體積變化；當采用脈沖光源或調制光源時，媒質溫度的升降會引起媒質的體積漲縮，因而可以向外輻射聲波。這種現象稱為光聲效應。
光聲效應（photoacoustic effect）在19世紀被發現，它可以將光轉換成聲音。當物質受到周期性強度調制的光照射時，產生聲信號的現象。用光照射某種媒質時，由于媒質對光的吸收會使其內部的溫度改變從而引起媒質內某些區域結構和體積變化；當采用脈沖光源或調制光源時，媒質溫度的升降會引起媒質的體積漲縮，因而可以向外輻射聲波。這種現象稱為光聲效應。
光聲效應被應用于非分散性紅外吸收光譜（NDIR Non-Dispersive InfraRed）等設備中，NDIR是第一個利用這種效應檢測氣體的商用設備。NDIR是一種基于氣體吸收理論的方法。紅外光源發出的紅外輻射經過一定濃度待測的氣體吸收之后，與氣體濃度成正比的光譜強度會發生變化，因此求出光譜光強的變化量就可以反演出待測氣體的濃度。
調制光強度會產生周期性的壓力變化，這種變化可通過像麥克風這樣的聲音檢測設備來測量的。比較光聲效應不同實現方式的標準包括選擇性、靈敏度和尺寸。
隨著當今人們對建筑效率的不斷提高，空氣流動性也隨之降低。可能會導致氧氣減少以及二氧化碳（CO2）濃度的累積。通過檢測有害氣體水平可以預防健康問題。基于光聲光譜（PAS），英飛凌公司開發了XENSIV PAS環境傳感器，就用于檢測CO2濃度。微型化傳感器克服了現有的尺寸、成本和性能挑戰。
氣體傳感器模塊" title="利用光聲效應的MEMS氣體傳感器模塊" height="203" width="603"/>
使用一個高靈敏度的MEMS麥克風作為探測器和集成印刷電路板（PCB）的設計比商用的CO2傳感器減少了75%以上的空間需求。PCB上的集成（在14 x 13.8 x 7.5 mm2模塊中）了包括PAS傳感器和探測器、紅外光源和光學濾波器、用于信號和算法處理的微控制器以及驅動紅外源的MOSFET芯片。
傳感器中的IM69D130 MEMS麥克風以69dB（a）的信噪比（SNR）檢測CO2分子產生的壓力變化。
除了智能家居和樓宇自動化應用，如按需控制的通風系統、空氣凈化器和恒溫器，PAS傳感器具有體積小、成本低等特點，適用于車內空氣質量監測。
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