[發明專利]提高半導體一氧化碳氣體傳感器測量精度的方法

有效

• 申請號: 201310513915.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103543178B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 李秋陽;何文;張艷艷
• 申請（專利權）人: 深圳市戴維萊實業有限責任公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.提高半導體一氧化碳氣體傳感器測量精度的方法，其特征在于：它包括以下步驟：

S1、利用一氧化碳氣體通過半導體一氧化碳傳感器輸出正弦波的特性排除其他氣體的干擾；

S2、將半導體一氧化碳傳感器置于密封且體積已知的實驗箱中，以恒定注氣速度將一氧化碳氣體注入實驗箱內，找出一氧化碳氣體濃度與半導體一氧化碳傳感器輸出波形周期之間的曲線關系以形成P-T標定曲線；

S3、利用P-T標定曲線在一氧化碳氣體濃度拐點后與坐標橫軸趨于平行的特征來確定一氧化碳氣體的標定拐點濃度170ppm和標定報警點濃度230ppm；

S4、對標定拐點濃度170ppm和標定報警點濃度230ppm進行判定及計算，具體為：

a、記錄從注入一氧化碳氣體至半導體一氧化碳傳感器輸出波形起震所經歷的時間t_1標；

b、記錄從半導體一氧化碳傳感器開始反應到半導體一氧化碳傳感器輸出波形出現第二個波形經歷的時間t_2標以及第二個波形的周期T_2標；

c、記錄從半導體一氧化碳傳感器開始反應到標定報警點濃度230ppm時所對應波形所經歷的時間t_230標；

d、計算一氧化碳氣體平均注氣速度ν_標＝230/t_230標；

e、計算半導體一氧化碳傳感器在第二個波形時所對應的一氧化碳氣體濃度：P₂＝t_2標·ν_標；

f、計算注入一氧化碳氣體濃度達到標定拐點濃度170ppm的時間：t_170標＝170/ν_標；

g、查詢t_170標所對應的波形周期T_170標；

h、記錄標定報警點濃度230ppm所對應的波形周期T_230標；

S5、根據一氧化碳氣體濃度與半導體一氧化碳傳感器輸出波形的周期呈反比的關系，建立P-T測量曲線，根據已知的標定注氣速度判斷并通過公式一V_標＝V_測(1-γ)計算P-T測量曲線平均注氣速度V_測，公式一中γ＝(T_1測-T_1標)/T_1標，找到標定起振濃度對應的測量起振濃度；

S6、判斷報警點，具體為：

a、通過用時間系數ξ對測量曲線進行修正，找出相同濃度條件下首個標定周期值對應的測量曲線第n個波形周期值，其中ξ＝(t_1測-t_1標)/t_1標；

b、t_n測的計算，測量開始注氣到產生第n個波形周期的時間t_n測，按已知條件t_1測和t_1標，再用時間修正系數ξ對其進行修正，t_n測＝ξ*(P_1標/ν_測)；

c、取P-T標定曲線的第二個脈沖作為起點計算的周期值，T_2標＝T_n測(1-β1)；

d、P-T測量曲線波形拐點170ppm的計算，由T_2標＝T_n測(1-β1)式求得β1后，如果：T_n測≤T_170標(1+β1)，即可得到T_n測對應拐點濃度為170ppm；反之，則計算：T_3標＝T_n+1測(1-β2)，由T_3標＝T_n+1測(1-β2)式求得β2后；如果：T_n+1測≤T_170標(1+(β1+β2)/2)，即可得到T_n+1測對應拐點濃度為170ppm，反之，則計算：T_4標＝T_n+2測(1-β3)，由T_4標＝T_n+2測(1-β3)式求得β3后，如果：T_n+2測≤T_170標(1+(β1+β2+β3)/3，即可得到T_n+1測對應拐點濃度約為170ppm，反之，則計算：T_5標＝T_n+3測(1-β4)，以此類推，直至計算T_n標＝T_n+n-2測(1-βn-1)，由T_n標＝T_n+n-2測(1-βn-1)式求得βn-1后，如果：T_n+n-2測≤T_170標(1+(β1+β2+β3+……βn-1)/n-1)，即可得到T_n+1測對應拐點濃度為170ppm；

e、在P-T測量曲線的拐點濃度確定后，在測量曲線的飽和區間內即可利用相鄰波形周期之差ΔT≤0.2s這一條件來判別P-T測量曲線的230ppm這一報警點。