本發(fā)明涉及一種氣體檢測(cè)設(shè)備和氣體檢測(cè)方法，所述氣體檢測(cè)設(shè)備和氣體檢測(cè)方法被設(shè)計(jì)用于在氣體樣本中檢測(cè)至少一種可燃目標(biāo)氣體的存在和/或確定氣體樣本中的目標(biāo)氣體的濃度。

背景技術(shù)：

1、包括檢測(cè)器和補(bǔ)償器的氣體檢測(cè)設(shè)備已變?yōu)橐阎?。通過(guò)分別施加電壓的方式，檢測(cè)器和補(bǔ)償器被加熱。加熱的檢測(cè)器氧化可燃目標(biāo)氣體。測(cè)量與目標(biāo)氣體濃度相關(guān)的檢測(cè)參量。加熱的補(bǔ)償器能夠在比檢測(cè)器小的范圍上氧化可燃目標(biāo)氣體或者甚至根本不氧化可燃目標(biāo)氣體。因?yàn)闄z測(cè)器和補(bǔ)償器理想地類似地對(duì)環(huán)境條件做出反應(yīng)，所以補(bǔ)償器使得能夠補(bǔ)償環(huán)境條件對(duì)檢測(cè)參量的影響。這樣的裝置也被稱為“熱效應(yīng)傳感器”。為了即使在較低溫度下也足夠地氧化目標(biāo)氣體，檢測(cè)器通常包括催化材料。因此，這樣的裝置也被稱為“催化傳感器”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所基于的任務(wù)是提供一種氣體檢測(cè)設(shè)備和氣體檢測(cè)方法，所述氣體檢測(cè)設(shè)備和氣體檢測(cè)方法與分別具有檢測(cè)器和補(bǔ)償器的已知?dú)怏w檢測(cè)設(shè)備和氣體檢測(cè)方法相比，在相同的能量消耗下引起更高的可靠性和/或在相同的可靠性下引起更低的能量消耗。

2、該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的氣體檢測(cè)設(shè)備以及通過(guò)具有權(quán)利要求16的特征的氣體檢測(cè)方法來(lái)解決。只要合理，根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備的有利設(shè)計(jì)方案也是根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)方法的有利設(shè)計(jì)方案并且反之亦然。

3、根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備能夠在氣體樣本中判定至少一種可燃目標(biāo)氣體的存在?？商娲鼗蚋郊拥?，氣體檢測(cè)設(shè)備能夠確定氣體樣本中的該目標(biāo)氣體或至少一種目標(biāo)氣體的濃度?？蛇x地，氣體檢測(cè)設(shè)備能夠確定氣體樣本中的多種目標(biāo)氣體的合計(jì)濃度。根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)方法在使用根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備的情況下被執(zhí)行。

4、根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備包括檢測(cè)裝置。檢測(cè)裝置包括至少三個(gè)檢測(cè)單元。術(shù)語(yǔ)“檢測(cè)單元”可以表示檢測(cè)器或補(bǔ)償器。檢測(cè)裝置的至少兩個(gè)不同的檢測(cè)單元是檢測(cè)器。至少一個(gè)其他檢測(cè)單元是補(bǔ)償器。由此構(gòu)成至少兩個(gè)不同的檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)。每個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)分別包括恰好一個(gè)檢測(cè)器和恰好一個(gè)補(bǔ)償器，并且有時(shí)縮短地被稱為“對(duì)”。

5、根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)器的數(shù)量大于補(bǔ)償器的數(shù)量。因此，該補(bǔ)償器或至少一個(gè)補(bǔ)償器屬于至少兩個(gè)不同的檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)。可能的是，一個(gè)補(bǔ)償器甚至屬于至少三個(gè)不同的檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)。

6、根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備能夠獨(dú)立于每個(gè)其他對(duì)來(lái)將每個(gè)對(duì)接通、也即對(duì)所述每個(gè)對(duì)通電，并且再次關(guān)斷。根據(jù)本發(fā)明，在使用期間的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，至多一個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)被接通。所述其他檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)或每個(gè)其他檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)被關(guān)斷?？赡艿氖?，在氣體檢測(cè)設(shè)備的靜止?fàn)顟B(tài)下，每個(gè)對(duì)被關(guān)斷。也可能的是，在第一時(shí)間段內(nèi)第一對(duì)接通，然后在中間時(shí)間段中沒(méi)有對(duì)被接通，并且隨后第二對(duì)接通，其中第二對(duì)與第一對(duì)不同或者與第一對(duì)是同一對(duì)。

7、如果一個(gè)對(duì)被接通，則在檢測(cè)器處持久地或至少暫時(shí)地施加電壓。此外，電壓持久地或至少暫時(shí)地施加在補(bǔ)償器處。名稱“暫時(shí)”尤其是包括分別以脈動(dòng)方式施加電壓的設(shè)計(jì)方案，與持久地施加電壓的設(shè)計(jì)方案相比，這節(jié)省電能。施加在檢測(cè)器處的脈動(dòng)電壓的脈沖頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間和/或占空比可以與施加在補(bǔ)償器處的電壓的脈沖頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間和/或占空比一致或與所述施加在補(bǔ)償器處的電壓的脈沖頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間和/或占空比不同。

8、優(yōu)選地通過(guò)以下方式接通一個(gè)對(duì)，即不僅對(duì)檢測(cè)器而且對(duì)補(bǔ)償器分別者施加電壓，即該對(duì)被通電。這兩個(gè)電壓可以采用相同的值或兩個(gè)不同的值。持久地或暫時(shí)地施加在接通的對(duì)的檢測(cè)單元處的電壓引起：檢測(cè)單元發(fā)熱。

9、檢測(cè)單元包括加熱段。如果對(duì)檢測(cè)單元施加電壓，則電流流動(dòng)，并且該加熱段被加熱。檢測(cè)器與補(bǔ)償器如下不同：檢測(cè)器的加熱引起目標(biāo)氣體的氧化——當(dāng)然僅當(dāng)具有足夠大的濃度的至少一種可氧化目標(biāo)氣體位于檢測(cè)器的環(huán)境中時(shí)。由于氧化釋放熱能并且進(jìn)一步加熱檢測(cè)器。而補(bǔ)償器的加熱比檢測(cè)器的加熱引起更少的氧化。在一種設(shè)計(jì)方案中，補(bǔ)償器的加熱根本不引起目標(biāo)氣體的氧化。

10、每個(gè)檢測(cè)器單元以及因此每個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)分別具有檢測(cè)參量。該檢測(cè)參量與熱能相關(guān)并且因此與目標(biāo)氣體濃度相關(guān)，通過(guò)以下方式釋放所述熱能，即檢測(cè)器氧化可燃目標(biāo)氣體。在一種設(shè)計(jì)方案中，一個(gè)對(duì)的檢測(cè)單元的檢測(cè)參量取決于兩個(gè)檢測(cè)單元的相應(yīng)電阻或其他電參量。眾所周知，導(dǎo)電構(gòu)件的電阻在許多情況下取決于構(gòu)件的溫度。使加熱段升溫所需要的相應(yīng)溫度本身或分別輸送的電功率也可以是檢測(cè)參量。通常，所有檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)具有相同的檢測(cè)參量，其中對(duì)于不同的對(duì)，這些檢測(cè)參量的值可以彼此不同或至少彼此不同。如果一個(gè)對(duì)的檢測(cè)單元氧化目標(biāo)氣體，則檢測(cè)單元由此進(jìn)一步發(fā)熱，并且由此該對(duì)的檢測(cè)參量的值改變。一個(gè)示例：眾所周知，導(dǎo)電構(gòu)件的電阻隨著構(gòu)件的溫度升高。另一示例：由于在氧化可燃目標(biāo)氣體時(shí)釋放熱能，因此在氧化之前目標(biāo)氣體濃度越大，就需要用于將檢測(cè)器置于特定溫度所需要的越少的電功率。

11、檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)的檢測(cè)參量受兩個(gè)檢測(cè)單元的相應(yīng)溫度影響。目標(biāo)氣體的氧化釋放熱能。所釋放的熱能以及因此與所釋放的熱能相關(guān)的檢測(cè)參量是目標(biāo)氣體濃度的度量。

12、根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備此外包括測(cè)量單元。該測(cè)量單元能夠針對(duì)每個(gè)接通的檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)分別測(cè)量：檢測(cè)參量當(dāng)前對(duì)于該對(duì)采用哪個(gè)值。例如，測(cè)量單元測(cè)量檢測(cè)器處和補(bǔ)償器處的相應(yīng)電壓或惠斯通測(cè)量電橋的電橋電壓。測(cè)量單元優(yōu)選地對(duì)于每個(gè)對(duì)分別產(chǎn)生檢測(cè)參量的時(shí)間變化過(guò)程。

13、根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備此外包括處理信號(hào)的評(píng)估單元，所述處理信號(hào)的評(píng)估單元從測(cè)量單元接收信號(hào)并且自動(dòng)地評(píng)估所述信號(hào)。因此，對(duì)于每個(gè)接通的對(duì)，評(píng)估單元接收檢測(cè)參量針對(duì)該對(duì)采用的至少一個(gè)所測(cè)量的值，例如該對(duì)的檢測(cè)器采用的值，以及檢測(cè)參量針對(duì)該對(duì)的補(bǔ)償器采用的所測(cè)量的值，或該對(duì)的可選電橋電路采用的值。在使用針對(duì)該對(duì)的所述值或至少一個(gè)值，例如針對(duì)檢測(cè)器和針對(duì)補(bǔ)償器的兩個(gè)值的情況下，評(píng)估單元自動(dòng)地判定是否存在具有處于預(yù)先給定的檢測(cè)下限以上的濃度的目標(biāo)氣體和/或?qū)С瞿繕?biāo)氣體濃度的估計(jì)值。

14、如果例如作為檢測(cè)參量測(cè)量針對(duì)測(cè)量電阻的度量，則在許多情況下，檢測(cè)器的電阻越大，目標(biāo)氣體濃度的估計(jì)值就越大，并且有時(shí)補(bǔ)償器的電阻越小，目標(biāo)氣體濃度的估計(jì)值就越大。尤其是，兩個(gè)電阻之間的差越大，估計(jì)值就越大。

15、如已經(jīng)提及的，每個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)可以獨(dú)立于每個(gè)其他檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)被接通和關(guān)斷。在接通的對(duì)的情況下，不僅在該對(duì)的檢測(cè)器處而且在補(bǔ)償器處分別施加電壓，而且優(yōu)選地以脈動(dòng)方式施加。在關(guān)斷的對(duì)的情況下，既不在檢測(cè)器處又不在補(bǔ)償器處施加電壓，也不以脈動(dòng)方式施加。

16、氣體檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)τ诿總€(gè)對(duì)執(zhí)行以下步驟：

17、-接通該對(duì)，

18、-對(duì)于接通的對(duì)引起，該對(duì)的檢測(cè)參量被測(cè)量，并且根據(jù)所測(cè)量的檢測(cè)參量來(lái)判定目標(biāo)氣體的存在和/或濃度，并且

19、-再次關(guān)斷該對(duì)。

20、與至少有時(shí)同時(shí)接通兩個(gè)對(duì)的設(shè)計(jì)方案相比，至多接通一個(gè)對(duì)的根據(jù)本發(fā)明的特征節(jié)省電能。

21、環(huán)境條件通常也影響接通的檢測(cè)器的溫度，尤其是環(huán)境中的溫度、濕度和氣壓。理想地，這些環(huán)境條件與對(duì)補(bǔ)償器相同的方式作用于檢測(cè)器。由于補(bǔ)償器，可以借助于檢測(cè)參量針對(duì)補(bǔ)償器或針對(duì)該對(duì)采用的值通過(guò)構(gòu)造和/或在計(jì)算上在一定程度上補(bǔ)償環(huán)境條件的影響。

22、物質(zhì)、尤其是硅氧烷和h2s可能沉淀在檢測(cè)器的表面上。使檢測(cè)器“中毒”。由此，檢測(cè)器能夠氧化較少的可燃目標(biāo)氣體，并且在相同的目標(biāo)氣體濃度下，隨著日益中毒，檢測(cè)器釋放越來(lái)越少的熱量，在極端情況下根本不釋放熱能。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明存在至少兩個(gè)檢測(cè)器，所以與具有僅一個(gè)檢測(cè)器的設(shè)計(jì)方案相比，可以延長(zhǎng)氣體檢測(cè)設(shè)備的使用壽命。

23、有可能、但是由于本發(fā)明不需要將過(guò)濾器定位在檢測(cè)裝置和要監(jiān)測(cè)的空間區(qū)域之間，其中該過(guò)濾器減少有害氣體的流入。這樣的過(guò)濾器常常降低氣體檢測(cè)設(shè)備的使用可能性，因?yàn)檫^(guò)濾器可能減少或者甚至禁止一些目標(biāo)氣體的流入，并且氣體檢測(cè)設(shè)備因此不能檢測(cè)這些目標(biāo)氣體。此外，過(guò)濾器可能堵塞，并且可能使氣體樣本較緩慢地或者甚至根本不通過(guò)。

24、通常，該補(bǔ)償器或每個(gè)補(bǔ)償器與每個(gè)檢測(cè)器相比不太強(qiáng)烈地中毒。主要原因是補(bǔ)償器比檢測(cè)器氧化較少的目標(biāo)氣體，并且因此不太強(qiáng)烈地由于沉積物而中毒。因此尤其是根據(jù)本發(fā)明的特征是有利的，即根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備的相同補(bǔ)償器是至少兩個(gè)不同對(duì)的組成部分。與具有多個(gè)檢測(cè)器和與檢測(cè)器完全一樣多的補(bǔ)償器的氣體檢測(cè)設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備需要較少的檢測(cè)單元并且通常也需要較少的電能。

25、在一些情況下，即使每個(gè)檢測(cè)器強(qiáng)烈地中毒，仍然可以發(fā)現(xiàn)具有足夠高的濃度的目標(biāo)氣體。在一種設(shè)計(jì)方案中，也即測(cè)量補(bǔ)償器的檢測(cè)參量采用的值。許多目標(biāo)氣體具有比空氣更大的熱導(dǎo)率，使得即使檢測(cè)器完全中毒，補(bǔ)償器也通過(guò)目標(biāo)氣體被冷卻，這改變補(bǔ)償器的檢測(cè)參量并且從而改變?cè)搶?duì)的所述檢測(cè)參量或檢測(cè)參量。然而，由于降低的熱導(dǎo)率引起的影響遠(yuǎn)小于由目標(biāo)氣體的氧化引起的所釋放的熱能對(duì)檢測(cè)器的影響。

26、根據(jù)本發(fā)明，存在比補(bǔ)償器更多的檢測(cè)器。該特征尤其是具有以下優(yōu)點(diǎn)：

27、-如已經(jīng)解釋的那樣，每個(gè)檢測(cè)器通常比該補(bǔ)償器或每個(gè)補(bǔ)償器更快速地中毒，而且尤其是因?yàn)橛捎谘趸跈z測(cè)器上形成沉積物。因此，在許多情況下，與具有與檢測(cè)器完全一樣多的補(bǔ)償器的氣體檢測(cè)設(shè)備相比，這種設(shè)計(jì)方案導(dǎo)致更長(zhǎng)的使用壽命和/或更低的能量消耗。

28、-可能的是，檢測(cè)單元是尤其是安置到電路板上的扁平構(gòu)件。在許多情況下，構(gòu)件在該電路板上占據(jù)更多面積，制造成本就越大。與包括與檢測(cè)器完全一樣多的補(bǔ)償器和包括與根據(jù)本發(fā)明的氣體檢測(cè)設(shè)備完全一樣多的檢測(cè)器的氣體檢測(cè)設(shè)備相比，存在比檢測(cè)器更少的補(bǔ)償器的根據(jù)本發(fā)明的特征節(jié)省空間并且因此通常節(jié)省制造成本。

29、本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案規(guī)定不同的可能性：對(duì)以何種順序以及以何種頻率被接通和關(guān)斷。

30、在一種設(shè)計(jì)方案中，檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)在使用時(shí)間段中被接通和關(guān)斷，使得總體上、也即以跨越整個(gè)使用時(shí)間段測(cè)量的方式，所有對(duì)都相同長(zhǎng)時(shí)間地被接通并且相同長(zhǎng)時(shí)間地被關(guān)斷。在另一設(shè)計(jì)方案中，第一檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)總體上比第二檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)接通更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。在改進(jìn)或修改中，第一對(duì)在使用時(shí)間段中被接通n1次，第二對(duì)被接通n2次。n1和n2是兩個(gè)數(shù)量，n2至少為1，優(yōu)選地至少為2，并且n1大于n2。優(yōu)選地，在一個(gè)對(duì)被接通的時(shí)間點(diǎn)和該對(duì)再次被關(guān)斷的時(shí)間點(diǎn)之間每次經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間間隔。因此，該對(duì)始終在相同的激活時(shí)間間隔內(nèi)被接通。然而，對(duì)于一個(gè)對(duì)或?qū)τ趦蓚€(gè)不同的對(duì)，不同的激活時(shí)間間隔也是可能的。

31、在一種實(shí)現(xiàn)方式中，氣體檢測(cè)設(shè)備在使用時(shí)間段中執(zhí)行序列至少一次，所述序列包括以下步驟：首先將第一檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)接通并且再次關(guān)斷n次，而第二檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)保持持續(xù)地關(guān)斷。然后將第二對(duì)接通并且再次關(guān)斷一次。在此情況下，n是大于1的數(shù)量。因此第一對(duì)通常比第二對(duì)更強(qiáng)烈地被加負(fù)荷。

32、在許多情況下，這些設(shè)計(jì)方案導(dǎo)致使第二對(duì)的檢測(cè)器比第一對(duì)的檢測(cè)器更緩慢地中毒。如果第一對(duì)的檢測(cè)器如此強(qiáng)烈地中毒，以致于該檢測(cè)器不再足夠可靠地氧化，則在許多情況下仍可以利用第二對(duì)的檢測(cè)器檢測(cè)目標(biāo)氣體。如已經(jīng)解釋的，相同的補(bǔ)償器可以不僅屬于第一對(duì)而且屬于第二對(duì)。

33、上面進(jìn)一步地已經(jīng)描述了多個(gè)設(shè)計(jì)方案，其中第一對(duì)比第二對(duì)接通更長(zhǎng)時(shí)間。因此，第一對(duì)比第二對(duì)更強(qiáng)烈地被加負(fù)荷，并且至少使其檢測(cè)器在許多情況下比第二對(duì)的檢測(cè)器更強(qiáng)烈地中毒。兩個(gè)對(duì)優(yōu)選地分別提供目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值。通常，目標(biāo)氣體濃度在第一對(duì)的激活時(shí)間間隔和第二對(duì)的后續(xù)激活時(shí)間間隔之間不顯著變化。

34、在一種設(shè)計(jì)方案中，評(píng)估單元能夠?qū)?lái)自兩個(gè)對(duì)的這兩個(gè)目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值相互比較。如果這兩個(gè)估計(jì)值彼此相差超過(guò)限界，則這是一個(gè)對(duì)是有缺陷的標(biāo)志。作為響應(yīng)，評(píng)估單元(可選地在檢驗(yàn)之后)觸發(fā)以下兩個(gè)步驟之一：

35、-此外，使用兩個(gè)對(duì)的相應(yīng)檢測(cè)參量值。但是，參數(shù)的值自動(dòng)地被改變。評(píng)估單元使用該參數(shù)值，以便根據(jù)第一對(duì)的所測(cè)量的檢測(cè)參量值判定目標(biāo)氣體的存在和/或測(cè)量目標(biāo)氣體濃度并且導(dǎo)出目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值。

36、-第一對(duì)被切斷，并且在檢驗(yàn)或更換之前不再次被接通。

37、這種設(shè)計(jì)方案能夠?qū)崿F(xiàn)：氣體檢測(cè)設(shè)備本身以相對(duì)高的可靠性自動(dòng)地檢驗(yàn)。如果兩個(gè)對(duì)的兩個(gè)目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值彼此偏離超過(guò)限界，則這是檢測(cè)器相對(duì)強(qiáng)烈地中毒的標(biāo)志。在許多情況下，利用合理性檢驗(yàn)可以自動(dòng)地查明：兩個(gè)估計(jì)值之間的偏差是由檢測(cè)器的中毒還是由其他錯(cuò)誤、例如由中斷電接觸引起的。由于根據(jù)該設(shè)計(jì)方案，第一對(duì)的檢測(cè)器比第二對(duì)的檢測(cè)器更長(zhǎng)時(shí)間地被接通，因此第一對(duì)的檢測(cè)器通常是中毒的檢測(cè)器，而第二對(duì)的檢測(cè)器不是中毒的檢測(cè)器。其他錯(cuò)誤當(dāng)然可能涉及第一對(duì)或第二對(duì)。

38、在一種設(shè)計(jì)方案中，至少一個(gè)對(duì)具有一個(gè)檢測(cè)參量，所述檢測(cè)參量不僅受檢測(cè)器的溫度影響而且受補(bǔ)償器的溫度影響。例如，如果使用電橋電路，則這適用。在另一設(shè)計(jì)方案中，至少一個(gè)對(duì)具有兩個(gè)不同的檢測(cè)參量，即檢測(cè)器的檢測(cè)參量和補(bǔ)償器的檢測(cè)參量。這兩個(gè)檢測(cè)參量可以在時(shí)間上彼此獨(dú)立地變化。測(cè)量單元能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)檢測(cè)參量。

39、在一種設(shè)計(jì)方案中，當(dāng)一個(gè)對(duì)被接通時(shí)，持續(xù)地不僅在檢測(cè)器處而且在補(bǔ)償器處施加電壓，優(yōu)選地施加脈動(dòng)電壓。在不同的設(shè)計(jì)方案中，當(dāng)一個(gè)對(duì)被接通時(shí)，僅暫時(shí)地在檢測(cè)器處施加電壓并且僅暫時(shí)地在補(bǔ)償器處施加電壓。如果在檢測(cè)器處施加電壓，則檢測(cè)器的檢測(cè)參量被測(cè)量。如果在補(bǔ)償器處施加電壓，則補(bǔ)償器的檢測(cè)參量被測(cè)量。隨后將兩個(gè)檢測(cè)參量的兩個(gè)所測(cè)量的值相互比較，以便判定目標(biāo)氣體的存在和/或確定目標(biāo)氣體濃度。在一些情況下，與至少暫時(shí)地同時(shí)不僅在檢測(cè)器處而且在補(bǔ)償器中分別施加電壓的設(shè)計(jì)方案相比，該設(shè)計(jì)方案對(duì)檢測(cè)器較小地加負(fù)荷和/或節(jié)省電能。

40、在該設(shè)計(jì)方案的一種改進(jìn)中，即使該對(duì)被接通時(shí)，在一時(shí)間點(diǎn)電壓僅施加在兩個(gè)檢測(cè)單元之一處，即要么施加在檢測(cè)器處要么施加在補(bǔ)償器處，而不施加在兩個(gè)檢測(cè)單元處。即使在這種改進(jìn)的情況下，電壓也可以以脈動(dòng)方式施加。這種設(shè)計(jì)方案節(jié)省電能。

41、根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)對(duì)在激活時(shí)間間隔中被接通，并且所述其他對(duì)或每個(gè)其他對(duì)在該激活時(shí)間間隔中被關(guān)斷。在剛剛描述的設(shè)計(jì)方案的一種實(shí)現(xiàn)方式中，在該激活時(shí)間間隔中，與在檢測(cè)器處相比在補(bǔ)償器處較短時(shí)間地施加電壓。特別優(yōu)選地，測(cè)量單元在激活時(shí)間間隔中僅測(cè)量針對(duì)補(bǔ)償器的檢測(cè)參量一次，但是測(cè)量針對(duì)檢測(cè)器的檢測(cè)參量?jī)纱?。這種實(shí)現(xiàn)方式節(jié)省更加多的電能，并且考慮以下情景：補(bǔ)償器基本上受環(huán)境條件影響，并且這些環(huán)境條件通常僅緩慢地改變，而目標(biāo)氣體濃度以及從而檢測(cè)器的檢測(cè)參量可以更快速地改變。

42、檢測(cè)裝置優(yōu)選地在平面中延伸。根據(jù)該優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，垂直于該平面的檢測(cè)裝置的最大尺寸為該平面中的最大范圍的至多20％。垂直范圍特別優(yōu)選為至多10％、尤其是至多5％。例如，電路板在該平面中延伸并且檢測(cè)單元布置在該電路板上和/或布置在該電路板中。在垂直于平面的觀察方向上，檢測(cè)單元無(wú)重疊地布置，優(yōu)選地布置在至少一排中，可選地以具有至少兩排的矩形布置。該補(bǔ)償器或每個(gè)補(bǔ)償器優(yōu)選地布置在分別兩個(gè)檢測(cè)器之間。在一種設(shè)計(jì)方案中，檢測(cè)單元以具有k行和l列的矩形布置，其中k>＝3并且l>＝3適用并且其中該補(bǔ)償器或每個(gè)補(bǔ)償器布置在矩形內(nèi)部中。也可能的是，檢測(cè)單元分布在至少兩個(gè)電路板上。兩個(gè)電路板可以在同一平面中延伸或在兩個(gè)不同的平面中延伸，其中兩個(gè)不同的平面優(yōu)選地彼此平行。氣體樣本優(yōu)選地圍繞兩個(gè)電路板流動(dòng)。

43、與例如球形構(gòu)件(熱敏電阻)相比，這種扁平結(jié)構(gòu)方式減少檢測(cè)器和補(bǔ)償器的熱質(zhì)量。因此，檢測(cè)單元更快速地達(dá)到分別期望的工作溫度。這又使得能夠?qū)⑦@些對(duì)被接通較短的時(shí)間段，例如以較短的脈沖和/或各個(gè)脈沖之間的較長(zhǎng)的間隔和/或更小的占空比來(lái)接通。這又減少電能的消耗，這尤其是在具有自身的電壓供應(yīng)裝置的設(shè)備的情況下是值得期望的?？商娲?，可以在相同的能量消耗下實(shí)現(xiàn)較高的采樣率。此外，這種設(shè)計(jì)方案通常節(jié)省安裝空間和/或重量。

44、在許多情況下，與將電壓持久地施加在接通的檢測(cè)器處或者脈沖必須較長(zhǎng)以便足夠地加熱例如球形的構(gòu)件的設(shè)計(jì)方案相比，剛剛描述的扁平結(jié)構(gòu)方式與脈動(dòng)電壓和較短的脈沖相結(jié)合地導(dǎo)致檢測(cè)器具有較高的使用壽命，因?yàn)槭乖摍z測(cè)器較少地中毒。該檢測(cè)裝置通常此外比具有例如球形檢測(cè)單元的檢測(cè)裝置更容易被生產(chǎn)。這尤其是在強(qiáng)烈自動(dòng)化的生產(chǎn)時(shí)適用。

45、在一種設(shè)計(jì)方案中，所有檢測(cè)單元布置在同一平面中。由于檢測(cè)單元無(wú)重疊地布置在該平面中，因此要檢查該目標(biāo)氣體或一種目標(biāo)氣體的氣體樣本相對(duì)快速地到達(dá)所有檢測(cè)單元。如果兩個(gè)檢測(cè)單元將會(huì)重疊，則在許多情況下將會(huì)花費(fèi)更多時(shí)間，直至目標(biāo)氣體到達(dá)所有檢測(cè)單元為止。由此，檢測(cè)裝置將會(huì)需要更多時(shí)間，直至所述檢測(cè)裝置提供可靠的測(cè)量結(jié)果。此外，在一些情況下，氣體向檢測(cè)單元的流動(dòng)將會(huì)變得困難，這可能導(dǎo)致有錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

46、根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)裝置包括兩個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)。在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，檢測(cè)裝置附加地包括第三檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)，所述第三檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)同樣包括恰好一個(gè)檢測(cè)器和恰好一個(gè)補(bǔ)償器?？傮w上，根據(jù)該設(shè)計(jì)方案的檢測(cè)裝置包括至少三個(gè)檢測(cè)器和至少一個(gè)補(bǔ)償器。

47、第一檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)提供第一目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值。第二對(duì)提供第二目標(biāo)氣體濃度估計(jì)值。評(píng)估單元能夠?qū)⑦@兩個(gè)估計(jì)值相互比較。如果這兩個(gè)估計(jì)值彼此相差不超過(guò)預(yù)先給定的限界，則第三對(duì)優(yōu)選地保持關(guān)斷。該限界有多大可以取決于在第一對(duì)接通和第二對(duì)關(guān)斷的狀態(tài)與第二對(duì)接通和第一對(duì)關(guān)斷的狀態(tài)之間經(jīng)過(guò)哪個(gè)時(shí)間。如果兩個(gè)估計(jì)值彼此相差超過(guò)該限界，則氣體檢測(cè)設(shè)備引起：第三對(duì)被接通。

48、因此，只要第一對(duì)和第二對(duì)的兩個(gè)估計(jì)值彼此相差分別不超過(guò)限界，第三對(duì)就預(yù)留并且不被接通并且因此不被使用。因此也如此長(zhǎng)時(shí)間地使第三對(duì)不中毒。在差異處于該限界以下時(shí)，不僅第一對(duì)而且第二對(duì)是完好的。只要第三對(duì)保持關(guān)斷，就不使第三對(duì)中毒。如果兩個(gè)估計(jì)值彼此偏離超過(guò)限界，則這是第一對(duì)和/或第二對(duì)的較強(qiáng)烈地加負(fù)荷的檢測(cè)器強(qiáng)烈地中毒。在這種情形下，至少暫時(shí)使用第三對(duì)。在許多情況下，可以根據(jù)第三對(duì)的檢測(cè)參量的所測(cè)量的值判定：第一對(duì)的檢測(cè)參量值或第二對(duì)的檢測(cè)參量值是否正確，并且因此提供可能不正確的檢測(cè)參量值的對(duì)必須關(guān)斷和/或被檢驗(yàn)。例如，可以檢驗(yàn)或者甚至重新調(diào)節(jié)/校準(zhǔn)第一對(duì)和/或第二對(duì)。

49、所述至少三個(gè)對(duì)的每個(gè)檢測(cè)器分別具有有效表面。該有效表面與氣體樣本接觸。檢測(cè)器能夠借助于有效表面氧化該氣體樣本中的目標(biāo)氣體——當(dāng)然僅當(dāng)氣體樣本包括至少一種可氧化目標(biāo)氣體時(shí)。優(yōu)選地，第三對(duì)的檢測(cè)器具有比第一對(duì)的檢測(cè)器和第二對(duì)的檢測(cè)器更大的有效表面。在許多情況下，第三對(duì)的檢測(cè)器由此能夠提供具有特別大的可靠性的測(cè)量值。

50、在一種設(shè)計(jì)方案中，對(duì)于每一個(gè)檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)分別預(yù)先給定零值。例如，在先前的校準(zhǔn)中規(guī)定或確定零值。如果在該對(duì)的環(huán)境中不存在目標(biāo)氣體，則該對(duì)的檢測(cè)參量不采用該零值。在許多情況下，即使在環(huán)境中不存在目標(biāo)氣體，對(duì)的檢測(cè)參量也不采用值零。換句話說(shuō)：零值通常不等于零。常見(jiàn)原因如下：對(duì)的檢測(cè)器和補(bǔ)償器的零值尤其是由于構(gòu)造引起的和/或制造引起的差異而彼此不同。由于零值，不需要提前將這些差異置零。

51、接通的檢測(cè)器-補(bǔ)償器對(duì)提供檢測(cè)參量的測(cè)量值。評(píng)估單元優(yōu)選地使用測(cè)量值與該對(duì)的預(yù)先給定的、例如存儲(chǔ)的零值的差作為檢測(cè)參量值。評(píng)估單元根據(jù)該差來(lái)判定目標(biāo)氣體的存在和/或測(cè)量目標(biāo)氣體濃度。在一種設(shè)計(jì)方案中，評(píng)估單元能夠?yàn)槊總€(gè)檢測(cè)單元計(jì)算在檢測(cè)參量當(dāng)前采用的值與檢測(cè)參量的零值之間的差。由此，對(duì)于每個(gè)接通的對(duì)都存在兩個(gè)差。還可能的是，為電橋電路預(yù)先給定零值。

52、具有零值的這種設(shè)計(jì)方案節(jié)省以下必要性：以結(jié)構(gòu)相同的方式實(shí)現(xiàn)和制造檢測(cè)單元，使得每個(gè)檢測(cè)單元的檢測(cè)參量在不存在目標(biāo)氣體時(shí)并且在相同的環(huán)境條件下采用相同的值。相反地，零值在一定程度上補(bǔ)償結(jié)構(gòu)方式引起的差異。

53、在一種設(shè)計(jì)方案中，氣體檢測(cè)設(shè)備包括殼體，所述殼體至少容納檢測(cè)裝置和測(cè)量單元，可選地容納自身的電壓供應(yīng)單元。評(píng)估單元同樣可以位于該殼體內(nèi)。還可能的是，評(píng)估單元在空間上遠(yuǎn)離殼體并且經(jīng)由數(shù)據(jù)連接、尤其是經(jīng)由通過(guò)無(wú)線電波或通過(guò)電纜的數(shù)據(jù)連接與測(cè)量單元連接。這種設(shè)計(jì)方案節(jié)省將評(píng)估單元布置在殼體內(nèi)的必要性?？赡艿氖?，同一評(píng)估單元可以與不同的氣體檢測(cè)設(shè)備連接。

54、在一種設(shè)計(jì)方案中，氣體檢測(cè)設(shè)備包括自身的電壓供應(yīng)單元。在另一設(shè)計(jì)方案中，可以將所述氣體檢測(cè)設(shè)備與固定的電壓供應(yīng)電網(wǎng)連接。

55、在一種設(shè)計(jì)方案中，氣體檢測(cè)設(shè)備包括輸出單元，所述輸出單元以至少一種人類可感知的形式尤其是在視覺(jué)上、聽(tīng)覺(jué)上和/或觸覺(jué)上(通過(guò)振動(dòng))輸出測(cè)量結(jié)果。在另一設(shè)計(jì)方案中，氣體檢測(cè)設(shè)備包括通信單元，所述通信單元能夠?qū)⒕哂袦y(cè)量結(jié)果的消息傳輸送給在空間上遠(yuǎn)離的接收器。這兩種設(shè)計(jì)方案可以被相互組合。