專利名稱：補(bǔ)償式氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體傳感器，具體的說(shuō)，涉及了一種補(bǔ)償式氣體傳感器。
背景技術(shù)：
催化傳感器是由兩只固定電阻構(gòu)成的惠斯登檢測(cè)橋路，當(dāng)含有可燃性混合氣體擴(kuò)散到檢測(cè)元件上時(shí)，迅速進(jìn)行無(wú)焰燃燒，并產(chǎn)生反應(yīng)熱，使熱絲電阻值增大，電橋輸出一個(gè)變化的電壓信號(hào)，這個(gè)電壓信號(hào)的大小與可燃?xì)怏w的濃度成正比；催化傳感器的選擇性好、反應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測(cè)、不易產(chǎn)生誤報(bào)、控制可靠，它主要適用于可燃性氣體的檢測(cè)，目前，國(guó)際上絕大部分可燃?xì)怏w檢測(cè)儀采用該類型傳感器。盡管催化傳感器具有如此 多的優(yōu)點(diǎn)，但是，在高溫高濕的環(huán)境下，環(huán)境會(huì)讓催化劑的靈敏度發(fā)生變化，進(jìn)而使催化傳感器的測(cè)量精度變差。實(shí)際應(yīng)用中，不難發(fā)現(xiàn)，高溫高濕的環(huán)境也會(huì)讓其它類型的氣體傳感器的測(cè)量精度變差，甚至產(chǎn)生誤報(bào)問(wèn)題。為了解決以上存在的問(wèn)題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種檢測(cè)精度高、性能可靠、適于高溫高濕環(huán)境檢測(cè)的補(bǔ)償式氣體傳感器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種補(bǔ)償式氣體傳感器，它包括微處理器電路、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體濃度信號(hào)處理電路、溫度信號(hào)處理電路、濕度信號(hào)處理電路和電源電路；其中，所述微處理器電路包括預(yù)存有補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的微處理器內(nèi)置存儲(chǔ)單元或者微處理器外接存儲(chǔ)器；所述氣體濃度信號(hào)處理電路連接所述氣體傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的氣體濃度測(cè)量值；所述溫度信號(hào)處理電路連接所述溫度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的濕度測(cè)量值；所述濕度信號(hào)處理電路連接所述濕度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度測(cè)量值；所述微處理器電路分別連接所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以便根據(jù)測(cè)得的所述溫度測(cè)量值、所述濕度測(cè)量值和所述滿量程值從所述補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)、并根據(jù)查得的補(bǔ)償系數(shù)將所述氣體濃度測(cè)量值與所述補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行相乘計(jì)算得到氣體傳感器的氣體濃度真實(shí)值；所述電源電路分別連接所述微處理器電路、所述氣體傳感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器、所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以提供工作電源。本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說(shuō)，該補(bǔ)償式氣體傳感器采用溫濕度補(bǔ)償技術(shù)，使得氣體傳感器在高溫高濕環(huán)境下測(cè)試氣體時(shí)，能夠真實(shí)的測(cè)量出氣體的濃度值，進(jìn)而，使氣體傳感器能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)異常情況，可有效避免事故發(fā)生或避免事故范圍繼續(xù)擴(kuò)大，降低了現(xiàn)場(chǎng)工人誤入危險(xiǎn)區(qū)域的可能性，更好的保障了人身安全，其具有檢測(cè)精度高、性能可靠、適于高溫高濕環(huán)境檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型所述補(bǔ)償式氣體傳感器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖I所示，一種補(bǔ)償式氣體傳感器，它包括微處理器電路、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體濃度信號(hào)處理電路、溫度信號(hào)處理電路、濕度信號(hào)處理電路和電源電路。 其中，所述微處理器電路包括預(yù)存有補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的微處理器內(nèi)置存儲(chǔ)單元或者微處理器外接存儲(chǔ)器；所述氣體濃度信號(hào)處理電路連接所述氣體傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的氣體濃度測(cè)量值；所述溫度信號(hào)處理電路連接所述溫度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的濕度測(cè)量值；所述濕度信號(hào)處理電路連接所述濕度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度測(cè)量值。所述微處理器電路分別連接所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以便根據(jù)測(cè)得的所述溫度測(cè)量值、所述濕度測(cè)量值和所述滿量程值從所述補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)、并根據(jù)查得的補(bǔ)償系數(shù)將所述氣體濃度測(cè)量值與所述補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行相乘計(jì)算得到氣體傳感器的氣體濃度真實(shí)值。所述電源電路分別連接所述微處理器電路、所述氣體傳感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器、所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以提供工作電源。該補(bǔ)償式氣體傳感器能夠很方便的實(shí)現(xiàn)溫濕度補(bǔ)償，可適用于高溫高濕環(huán)境下可燃?xì)怏w的測(cè)量。一種補(bǔ)償式氣體傳感器的溫濕度補(bǔ)償方法，該方法包括以下步驟步驟I、建立補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，包括以下子步驟步驟I. I、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境下，采用氣體傳感器，在滿量程值為m%的被測(cè)氣體內(nèi)，測(cè)得氣體傳感器的氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)值，即氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)比較值A(chǔ)0。實(shí)際測(cè)量在實(shí)際溫濕度環(huán)境下，采用上述型號(hào)的氣體傳感器，在滿量程值為111%的被測(cè)氣體內(nèi)，測(cè)得氣體傳感器的氣體濃度實(shí)際反應(yīng)值，即氣體濃度實(shí)際比較值B0。步驟I. 2、計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)將所述氣體濃度實(shí)際比較值BO除以所述氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)比較值A(chǔ)0，得到上述實(shí)際溫濕度環(huán)境下的補(bǔ)償系數(shù)。步驟I. 3、建立數(shù)據(jù)查詢關(guān)系將上述實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度值、濕度值、滿量程值和補(bǔ)償系數(shù)建立一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢關(guān)系。步驟I. 4、建立補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)反復(fù)重復(fù)上述步驟，得到不同實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度值、濕度值、滿量程值和補(bǔ)償系數(shù)。為了滿足補(bǔ)償精度的需要，在建立補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，需要考慮不同滿量程值下的數(shù)據(jù)，但是，具體到每一個(gè)滿量程值，在實(shí)現(xiàn)上會(huì)增加很大工作量，為此，通常選取若干個(gè)滿量程值，并分別針對(duì)不同的滿量程值建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，比如，滿量程值分別設(shè)為 5%、15%、25%、35%、45%、55%、65%、75%、85%、95%，即，m 分別為 5、15、25、35、45、55、65、75、85,95 ;或者，滿量程值分別設(shè)為10%、30%、50%、70%、90%;或者，滿量程值分別設(shè)為15%、45%、75%、90%。因此，將同一滿量程值下的、不同實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度值、濕度值和補(bǔ)償系數(shù)，建立同一滿量程值下的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，并將不同滿量程值下的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成三維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，m不小于O且不大于100。本實(shí)施例中，優(yōu)選的滿量程值分別為10%、30%、50%、70%、90%。步驟2、實(shí)際測(cè)量采用上述型號(hào)的氣體傳感器測(cè)得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的氣體濃度測(cè)量值CO，采用溫度傳感器測(cè)得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度測(cè)量值T，采用濕度 傳感器測(cè)得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的濕度測(cè)量值H。步驟3、系數(shù)查詢根據(jù)所述氣體濃度測(cè)量值CO、所述溫度測(cè)量值T和所述濕度測(cè)量值H，從所述補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中，查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)O。步驟4、系數(shù)補(bǔ)償根據(jù)查得的補(bǔ)償系數(shù)@，將所述氣體濃度測(cè)量值CO與所述補(bǔ)償系數(shù)@相乘，即得到氣體傳感器的氣體濃度真實(shí)值Cl。在本實(shí)用新型中，所述標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境可以是溫度值為20°C 28°C、濕度值為38%RH 50%RH的任意溫濕度環(huán)境；在本實(shí)施例中，優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境是指溫度值為25°C、濕度值為48%RH的溫濕度環(huán)境。為了使補(bǔ)償系數(shù)更接近于實(shí)際值或者理想值，在步驟I. I中，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境下，選取η個(gè)同型號(hào)的氣體傳感器，在滿量程值為m%的被測(cè)氣體內(nèi)，測(cè)得氣體傳感器的氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)值為A1、A2…An，然后，將η個(gè)氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)值進(jìn)行求和平均計(jì)算，得到氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)比較值A(chǔ)O。實(shí)際測(cè)量在實(shí)際溫濕度環(huán)境下，采用上述η個(gè)同型號(hào)的氣體傳感器，在滿量程值為m%的被測(cè)氣體內(nèi)，測(cè)得氣體傳感器的氣體濃度實(shí)際反應(yīng)值為BI、B2··· Bn，然后，將η個(gè)氣體濃度實(shí)際反應(yīng)值進(jìn)行求和平均計(jì)算，得到氣體濃度實(shí)際比較值Β0。其中，m不小于O且不大于100，η是自然數(shù)；根據(jù)實(shí)際情況，η 一般選取10或15。實(shí)際應(yīng)用中，為了增加系數(shù)查詢的便捷性和可行性，在步驟3中，包括以下子步驟步驟3. I、判斷根據(jù)所述氣體濃度測(cè)量值CO，確定與所述氣體濃度測(cè)量值CO最接近的、且位于所述補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的滿量程值V，即，進(jìn)一步確定與所述滿量程值V對(duì)應(yīng)的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。步驟3. 2、查值根據(jù)所述溫度測(cè)量值Τ、所述濕度測(cè)量值H和所述滿量程值V，從與所述滿量程值V對(duì)應(yīng)的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中，查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)@。比如，在本實(shí)施例中，所述氣體濃度測(cè)量值CO是18%，則與之最接近的滿量程值V是10%，進(jìn)而，先查找到與滿量程值10%對(duì)應(yīng)的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，然后，再根據(jù)所述溫度測(cè)量值T和所述濕度測(cè)量值H，從與所述滿量程值V對(duì)應(yīng)的二維補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中，查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)@。該溫濕度補(bǔ)償方法將接近于真實(shí)值的溫濕度補(bǔ)償系數(shù)與氣體傳感器實(shí)測(cè)值結(jié)合，使溫濕度對(duì)氣體傳感器的負(fù)面影響形成正面的實(shí)質(zhì)性補(bǔ)償，可大大提高氣體傳感器的檢測(cè)精度，其具有簡(jiǎn)單實(shí)用、利于提高氣體傳感器檢測(cè)精度的優(yōu)點(diǎn)。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案 范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種補(bǔ)償式氣體傳感器，其特征在于它包括微處理器電路、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體濃度信號(hào)處理電路、溫度信號(hào)處理電路、濕度信號(hào)處理電路和電源電路；其中，所述微處理器電路包括預(yù)存有補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的微處理器內(nèi)置存儲(chǔ)單元或者微處理器外接存儲(chǔ)器；所述氣體濃度信號(hào)處理電路連接所述氣體傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的氣體濃度測(cè)量值；所述溫度信號(hào)處理電路連接所述溫度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的濕度測(cè)量值；所述濕度信號(hào)處理電路連接所述濕度傳感器用于測(cè)量當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下的溫度測(cè)量值；所述微處理器電路分別連接所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以便根據(jù)測(cè)得的所述溫度測(cè)量值、所述濕度測(cè)量值和所述滿量程值從所述補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中查得當(dāng)前實(shí)際溫濕度環(huán)境下所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)、并根據(jù)查得的補(bǔ)償系數(shù)將所述氣體濃度測(cè)量值與所述補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行相乘計(jì)算得到氣體傳感器的氣體濃度真實(shí)值；所述電源電路分別連接所述微處理器電路、所述氣體傳感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器、所述氣體濃度信號(hào)處理電路、所述溫度信號(hào)處理電路和所述濕度信號(hào)處理電路以提供工作電源?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型提供一種補(bǔ)償式氣體傳感器，該傳感器包括微處理器電路、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體濃度信號(hào)處理電路、溫度信號(hào)處理電路、濕度信號(hào)處理電路和電源電路；首先建立補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)；實(shí)際測(cè)量得到氣體濃度測(cè)量值C0、溫度測(cè)量值T和濕度測(cè)量值H；根據(jù)氣體濃度測(cè)量值C0、溫度測(cè)量值T和濕度測(cè)量值H，從補(bǔ)償系數(shù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中查得其所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)@；根據(jù)查得的補(bǔ)償系數(shù)@，將氣體濃度測(cè)量值C0與補(bǔ)償系數(shù)@相乘得到氣體傳感器的氣體濃度真實(shí)值C1。該傳感器具有檢測(cè)精度高、性能可靠、適于高溫高濕環(huán)境檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/22GK202649149SQ20122025312
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者李志剛, 金鑫, 王婷, 張艷鵬, 牛小民 申請(qǐng)人:河南漢威電子股份有限公司