準确監測呼出氣體(tǐ)中(zhōng)的CO2濃度對于疾病診斷具(jù)有(yǒu)重要意義,随着個人醫(yī)療健康需求的增長(cháng),CO2紅外氣體(tǐ)傳感器逐漸成為(wèi)穿戴式呼吸監測領域的研究熱點。然而,溫度變化會對該傳感器的性能(néng)會産(chǎn)生顯著影響,因此需要進行有(yǒu)效的溫度監測以保證其正常運作(zuò)。NTC熱敏芯片因自身能(néng)提供快速溫度反饋,加入到CO2紅外氣體(tǐ)傳感器中(zhōng)有(yǒu)助于提高傳感器的測量穩定性。
CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的主要工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是當CO2分(fēn)子進入光學(xué)腔室時,會吸收特定波長(cháng)的紅外輻射,并将該部分(fēn)能(néng)量轉化為(wèi)熱量。随後,這種溫度變化會被位于另一端的熱電(diàn)堆型紅外探測器捕捉到,并轉換成電(diàn)信号輸出。通過對比無CO2存在時的基準信号與實際測得的數據,即可(kě)計算出受試者在穿戴式呼吸監測裝(zhuāng)置内呼出CO2的具(jù)體(tǐ)濃度值。
在該過程中(zhōng),周邊環境及内部組件産(chǎn)生的熱量可(kě)能(néng)會幹擾CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的工(gōng)作(zuò)狀态,工(gōng)程師通常會在基闆上邦定焊接NTC熱敏芯片,實時監測傳感器的溫度情況。熱敏芯片會為(wèi)溫度控制單元提供實時溫度反饋,從而實現幫助CO2紅外氣體(tǐ)傳感器進行精(jīng)準的溫度調節,有(yǒu)助于減少光源對其影響,提高自身氣體(tǐ)測量靈敏度和準确度。另外,為(wèi)确保CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的光源輸出穩定以及在不同溫度條件下都能(néng)保持穩定的性能(néng),利用(yòng)NTC熱敏芯片進行高效的溫度補償,以消除溫度波動對測量結果的影響,這對于保持CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的高精(jīng)度測量起着重要作(zuò)用(yòng)。
由于穿戴式呼吸監測裝(zhuāng)置對于CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的安(ān)裝(zhuāng)位置有(yǒu)一定局限性,因此對于NTC熱敏芯片及内部器件的尺寸也提出嚴苛要求。廣東愛晟電(diàn)子科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司研發并量産(chǎn)的雙面異極NTC熱敏芯片,其小(xiǎo)尺寸能(néng)适配CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的安(ān)裝(zhuāng)要求,為(wèi)其它器件提供更多(duō)的裝(zhuāng)配空間。其次,該NTC熱敏芯片的高精(jīng)度能(néng)有(yǒu)效降低CO2紅外氣體(tǐ)傳感器溫度測量的偏差。此外,雙面異極NTC熱敏芯片上表面為(wèi)金電(diàn)極(邦定效果更好),下表面為(wèi)銀電(diàn)極(銀膠焊接效果更好),性價比高,實現CO2紅外氣體(tǐ)傳感器的成本效益最大化。