[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

本發明提供了一種電阻式氣體傳感器與其氣體感測方法，該電阻式氣體傳感器包括感測電路以及判斷電路。感測電路感測氣體以產生檢測信號。判斷電路以分頻參數來對檢測信號進行分頻操作以產生分頻信號，對分頻信號的一半周期進行計數以產生半周期計數值，且根據半周期計數值來判斷氣體的濃度。此外，判斷電路根據半周期計數值來調整分頻參數。

技術領域

本發明涉及一種氣體濃度感測方法，且特別涉及一種電阻式氣體傳感器。

背景技術

隨著便攜式電子裝置的發展與用戶的需求，氣體傳感器已整合于便攜設備，以便于使用者攜帶與使用。目前的氣體傳感器多為利用電阻分壓的方式來獲得感測電壓，且根據感測電壓來檢測氣體感測組件的電阻值變化，藉以得知待測氣體的濃度。然而，此感測電壓的線性度不佳，導致檢測不同濃度的氣體時，檢測靈敏度亦無法相同，且感測分辨率相差甚遠。此外，感測電壓為模擬信號，若欲提供后端數字電路進行運算處理，傳感器則需配置模擬-數字轉換電路將感測電壓轉換為數字信號，將增加傳感器的制作成本。再者，電阻分壓的感測方式限制了感測組件電阻值的測量范圍。

發明內容

因此，本發明提供一種電阻式氣體傳感器，其具有較寬的感測組件電阻值的測量范圍、對于不同濃度的氣體提供相近的感測分辨率、且產生表示氣體濃度的數字信號。

本發明的一實施例提供一種電阻式氣體傳感器，其包括感測電路以及判斷電路。感測電路感測氣體以產生檢測信號。判斷電路以分頻參數來對檢測信號進行分頻操作以產生分頻信號、對分頻信號的一半周期進行計數以產生半周期計數值、且根據半周期計數值來判斷氣體的濃度。此外，判斷電路根據半周期計數值來決定或調整分頻參數。

本發明的另一實施例提供一種電阻式氣體傳感器，其包括感測電路、分頻電路、計數器、以及控制電路。感測電路感測氣體以產生檢測信號。分頻電路接收檢測信號，且以分頻參數來對檢測信號進行分頻操作以產生第一分頻信號。計數器對第一分頻信號的半周期進行計數以產生第一計數值。控制電路接收第一計數值，且根據第一計數值來調整分頻參數。分頻器根據調整后的分頻參數對檢測信號進行分頻操作以產生第二分頻信號。計數器計數第二分頻信號的半周期進行計數以產生第二計數值，且控制電路根據第二計數值來判斷氣體的濃度。

本發明的一實施例提供一種氣體感測方法，用于一電阻式氣體傳感器。此氣體感測方法包括以下步驟：通過該電阻式氣體傳感器來感測氣體，以產生一檢測信號；以分頻參數來對檢測信號進行分頻操作以產生第一分頻信號；對第一分頻信號的半周期進行計數以產生第一計數值；判斷第一計數值是否小于下限臨界值；當判斷出第一計數值小于下限臨界值時，增加分頻參數；根據增加后的分頻參數對檢測信號進行分頻操作以產生第二分頻信號；計數第二分頻信號的半周期進行計數以產生第二計數值；以及根據第二計數值來判斷氣體的濃度。

在一實施例中，氣體感測方法還包括以下步驟：當判斷出第一計數值不小于下限臨界值時，判斷第一計數值是否大于上限臨界值；當判斷出第一計數值大于該上限臨界值時，減少或不調整分頻參數；根據調整后的分頻參數對檢測信號進行分頻操作以產生第三分頻信號；計數第三分頻信號的半周期進行計數以產生第三計數值；以及根據第三計數值來判斷氣體的濃度。

為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，并配合所附的附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1表示根據本發明的一實施例的電阻式氣體傳感器。

圖2表示根據本發明的另一實施例的電阻式氣體傳感器。

圖3表示圖2中電阻式氣體傳感器的主要信號時序圖。

圖4表示根據本發明的一實施例的氣體感測方法的控制分頻參數的流程圖。

【符號說明】

1電阻式氣體傳感器； 10感測電路；