气体成分探测是空气质量监测、燃烧控制、食品工业和火灾探测等领域中必不可少的重要方法,利用声学方法检测气体成分是目前气体传感器的最新发展方向。目前可用于气体探测的基于声学特性的模型主要有五种:基于经典声学理论的模型、基于声衰减的模型、基于分子弛豫衰减原0理的预测模型、基于Monte Carlo模拟方法的模型以及基于谐振腔声气体传感器的电路模型。本文提出了一种谐振腔声气体传感器的等效电路修正模型。对谐振腔声气体传感器进行电路建模的基本思想是基于混合气体成分浓度变化和谐振腔谐振频率的对应关系与电路中LC回路频率特性的相似性,从而建立声气体传感器的电路模型。若所建立的电路模型可精确地描述声气体传感器的阻抗随频率的变化,则只需将传感器阻抗变化曲线与电路模型的预测结果相比对即可推断出实际的气体浓度,从而为传感器设计提供了等效分析模型。此等效电路修正模型将FMYB和Babak模型相结合,运用谐振腔与传输线的相似性、Babak模型利用LC回路等效声谐振腔的谐振频率,电阻变化模拟气体粘滞性和反射界面损失的基础上,提出将谐振腔气流损失等效为一定大小的负载电阻,使得新模型能够精确模拟不同气体浓度的声阻抗和谐振频率变化。实验结果表明:新模型在38.5——41.0KHz频率范围内不仅能模拟声气体传感器的阻抗变化趋势,而且能精确地计算声气体传感器的阻抗值,从而得出相应的气体浓度变化。对于同一气体,浓度改变量越小,浓度与阻抗峰值及谐振频率的线性关系越明显,新模型模拟的误差越小。对于不同气体,浓度变化量相同,加入的气体与原有气体分子量差越小,浓度与阻抗峰值及谐振频率的线性关系越明显,该模型模拟的误差越小。