袁 博，袁宇鹏，张祖伟，杨 靖，黄诗田，2，柯 淋，张开盛，罗文博

(1.电子科技大学 电子科学与工程学院,成都 611731；2.中电科技集团 重庆声光电有限公司，重庆 401332；3.中国电子科技集团公司 第二十六研究所，重庆 400060；4.成都君凌科创科技有限公司，成都 610015)

0 引 言

人体呼吸的氧气经过血液循环运输到肺部参与人体新陈代谢，产生的CO2通过呼吸运动排出到体外，作为人体代谢产物的呼吸CO2可以反映人体新陈代谢、循环、呼吸、气道或通气系统功能的变化[1-2]。因此，呼吸气体中的CO2浓度已经被认为与体温、呼吸、脉搏、血压、动脉血氧饱和度等同样的基本生命体征[3-4]，在麻醉监测、重症监护、急诊医学[5]等领域中广泛应用。由于其无创、简便、测量精度高等方面的优势，例如，CO2传感器与O2传感器[6]结合可以对人体新陈代谢进行定量分析，这就使得呼吸气体检测在运动机能、代谢功能[7]、肿瘤细胞检测[8]等领域都可以发挥重要作用。

传统应用CO2气体监测仪体积大、成本高、响应时间长，难以满足CO2气体检测在运动机能和代谢功能检测等方面的应用需求。T.A. Vincent等[9]分析了不同光程长度对CO2检测精度的影响，选用微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)光源和热电堆传感器，采用锁相放大技术提高了便携式CO2气体传感器的测量精度。WEIGEL等[10]通过设计特殊的气室结构，提高了CO2气体在旁流式结构中的扩散速度，提高了传感器的响应速度。但是现有的红外传感器都是基于主流式或旁流式呼吸末分压检测设备的原理，没有考虑呼吸气流本身所带有的湍流对呼吸传感器测量带来的影响。……