[發明專利]電阻式氣體傳感器與其氣體感測方法

有效

• 申請號: 201711348817.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109828001B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 羅英哲;林育圣;蕭丁豪
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

1.一種電阻式氣體傳感器，包括：

感測電路，感測氣體以產生檢測信號；以及

判斷電路，以分頻參數來對該檢測信號進行分頻操作以產生分頻信號、對該分頻信號的一半周期進行計數以產生一半周期計數值、且根據該半周期計數值來判斷該氣體的濃度；

其中，該判斷電路根據該半周期計數值來決定該分頻參數；

其中，當該分頻參數為第一參數時，該判斷電路產生的該半周期計數值為第一計數值；

其中，該判斷電路判斷該第一計數值是否小于下限臨界值；

其中，當該判斷電路判斷出該第一計數值小于該下限臨界值時，該判斷電路調整該分頻參數為大于該第一參數的第二參數、產生為第二計數值的該半周期計數值、且根據該第二計數值來判斷該氣體的該濃度；

其中，當該判斷電路判斷出該第一計數值不小于該下限臨界值時，該判斷電路判斷該第一計數值是否大于上限臨界值；以及

其中，當該判斷電路判斷出第一計數值大于該上限臨界值時，該判斷電路調整該分頻參數為小于該第一參數的第三參數、產生為第三計數值的該半周期計數值、且根據該第三計數值來判斷該氣體的該濃度。

2.如權利要求1所述的電阻式氣體傳感器，其中，該判斷電路包括：

分頻電路，接收該檢測信號，且以該分頻參數來對該檢測信號進行該分頻操作以產生該分頻信號；

一半周期產生器，根據該分頻信號來產生一半周期信號，其中，該半周期信號的脈沖持續時間等于該分頻信號的該半周期；

計數器，接收該半周期信號，且根據頻率信號來計數該半周期信號的脈沖持續時間以產生該半周期計數值；以及

控制電路，接收該半周期計數值，根據該半周期計數值來決定增益，且以該增益來產生分頻控制信號決定該分頻參數，其中，該增益表示該分頻參數的調整程度。

3.如權利要求2所述的電阻式氣體傳感器，其中，該分頻電路包括：

多個依序串接的分頻器，每一該分頻電路以分頻子參數對各自的輸入信號進行分頻來產生各自的輸出信號，其中，所述分頻電路中的第一個該分頻電路接收該感測信號作為對應的該輸入信號，而所述分頻電路中的其他所述分頻電路的每一個接收前該分頻電路的該輸出信號作為對應的該輸入信號；

多任務器，耦接所述分頻電路以接收所述輸出信號，且受控于該分頻控制信號以選擇所述輸出信號中的一個作為該分頻信號；

其中，該分頻參數為產生被選擇的該輸出信號的所述分頻電路的所述分頻子參數的乘積。

4.如權利要求2所述的電阻式氣體傳感器，其中，該控制電路以該增益來對該半周期計數值進行除法運算以獲得檢測計數值，且根據該檢測計數值來判斷該氣體的該濃度。

5.如權利要求1所述的電阻式氣體傳感器，其中，該感測電路包括：

第一開關，耦接于電壓源與第一節點之間，且受控于第一控制信號；

第二開關，耦接于該第一節點與接地端之間，且受控于第二控制信號；

感測組件，耦接于該第一節點與第二節點之間，且具有電阻值，其中，該電阻值隨著該氣體的該濃度而改變；

電容器，耦接于該第二節點與該接地端之間，其中，感測電壓產生于該第二節點；

比較器與鎖存電路，接收該感測電壓，且以上限臨界電壓與下限臨界電壓來對該感測電壓進行比較，以產生第一比較信號與第二比較信號，其中，該第一比較信號表示該上限臨界電壓與該感測電壓的比較結果，且該第二比較信號表示該下限臨界電壓與該感測電壓的比較結果，該比較器與鎖存電路包括：

SR觸發器，具有接收該第一比較信號的輸出端的設定端、接收該第二比較信號的重置端、以及產生致能信號的輸出端；以及

頻率控制電路，接收該致能信號，且根據該致能信號來產生該第一控制信號以及該第二控制信號；

其中，該第一控制信號導通該第一開關的第一持續期間與該第二控制信號導通該第二開關導通的第二持續期間不重迭；以及

其中，該第一控制信號作為該檢測信號。

6.如權利要求5所述的電阻式氣體傳感器，其中，該感測組件為電阻器。