【導讀】光聲效應（photoacoustic effect）在19世紀被發(fā)現(xiàn)，它可以將光轉(zhuǎn)換成聲音。當物質(zhì)受到周期性強度調(diào)制的光照射時，產(chǎn)生聲信號的現(xiàn)象。用光照射某種媒質(zhì)時，由于媒質(zhì)對光的吸收會使其內(nèi)部的溫度改變從而引起媒質(zhì)內(nèi)某些區(qū)域結(jié)構和體積變化；當采用脈沖光源或調(diào)制光源時，媒質(zhì)溫度的升降會引起媒質(zhì)的體積漲縮，因而可以向外輻射聲波。這種現(xiàn)象稱為光聲效應。

光聲效應（photoacoustic effect）在19世紀被發(fā)現(xiàn)，它可以將光轉(zhuǎn)換成聲音。當物質(zhì)受到周期性強度調(diào)制的光照射時，產(chǎn)生聲信號的現(xiàn)象。用光照射某種媒質(zhì)時，由于媒質(zhì)對光的吸收會使其內(nèi)部的溫度改變從而引起媒質(zhì)內(nèi)某些區(qū)域結(jié)構和體積變化；當采用脈沖光源或調(diào)制光源時，媒質(zhì)溫度的升降會引起媒質(zhì)的體積漲縮，因而可以向外輻射聲波。這種現(xiàn)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(fā)出的紅外輻射經(jīng)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(fā)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(diào)制光強度會產(chǎn)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(xiàn)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?？赡軙е卵鯕鉁p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?；诠饴暪庾V（PAS），英飛凌公司開發(fā)了XENSIV PAS環(huán)境傳感器，就用于檢測CO2濃度。微型化傳感器克服了現(xiàn)有的尺寸、成本和性能挑戰(zhàn)。

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(qū)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(chǎn)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(tǒng)、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(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測。

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