[發(fā)明專利]電阻式氣體傳感器與其氣體感測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711348817.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN109828001B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅英哲;林育圣;蕭丁豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01N27/12
• 分類號(hào): G01N27/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 徐協(xié)成

本發(fā)明提供了一種電阻式氣體傳感器與其氣體感測(cè)方法，該電阻式氣體傳感器包括感測(cè)電路以及判斷電路。感測(cè)電路感測(cè)氣體以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。判斷電路以分頻參數(shù)來對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生分頻信號(hào)，對(duì)分頻信號(hào)的一半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生半周期計(jì)數(shù)值，且根據(jù)半周期計(jì)數(shù)值來判斷氣體的濃度。此外，判斷電路根據(jù)半周期計(jì)數(shù)值來調(diào)整分頻參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣體濃度感測(cè)方法，且特別涉及一種電阻式氣體傳感器。

背景技術(shù)

隨著便攜式電子裝置的發(fā)展與用戶的需求，氣體傳感器已整合于便攜設(shè)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(cè)電壓，且根據(jù)感測(cè)電壓來檢測(cè)氣體感測(cè)組件的電阻值變化，藉以得知待測(cè)氣體的濃度。然而，此感測(cè)電壓的線性度不佳，導(dǎo)致檢測(cè)不同濃度的氣體時(shí)，檢測(cè)靈敏度亦無法相同，且感測(cè)分辨率相差甚遠(yuǎn)。此外，感測(cè)電壓為模擬信號(hào)，若欲提供后端數(shù)字電路進(jìn)行運(yùn)算處理，傳感器則需配置模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路將感測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將增加傳感器的制作成本。再者，電阻分壓的感測(cè)方式限制了感測(cè)組件電阻值的測(cè)量范圍。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供一種電阻式氣體傳感器，其具有較寬的感測(cè)組件電阻值的測(cè)量范圍、對(duì)于不同濃度的氣體提供相近的感測(cè)分辨率、且產(chǎn)生表示氣體濃度的數(shù)字信號(hào)。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種電阻式氣體傳感器，其包括感測(cè)電路以及判斷電路。感測(cè)電路感測(cè)氣體以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。判斷電路以分頻參數(shù)來對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生分頻信號(hào)、對(duì)分頻信號(hào)的一半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生半周期計(jì)數(shù)值、且根據(jù)半周期計(jì)數(shù)值來判斷氣體的濃度。此外，判斷電路根據(jù)半周期計(jì)數(shù)值來決定或調(diào)整分頻參數(shù)。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種電阻式氣體傳感器，其包括感測(cè)電路、分頻電路、計(jì)數(shù)器、以及控制電路。感測(cè)電路感測(cè)氣體以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。分頻電路接收檢測(cè)信號(hào)，且以分頻參數(shù)來對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生第一分頻信號(hào)。計(jì)數(shù)器對(duì)第一分頻信號(hào)的半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第一計(jì)數(shù)值。控制電路接收第一計(jì)數(shù)值，且根據(jù)第一計(jì)數(shù)值來調(diào)整分頻參數(shù)。分頻器根據(jù)調(diào)整后的分頻參數(shù)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生第二分頻信號(hào)。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第二分頻信號(hào)的半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第二計(jì)數(shù)值，且控制電路根據(jù)第二計(jì)數(shù)值來判斷氣體的濃度。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種氣體感測(cè)方法，用于一電阻式氣體傳感器。此氣體感測(cè)方法包括以下步驟：通過該電阻式氣體傳感器來感測(cè)氣體，以產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)；以分頻參數(shù)來對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生第一分頻信號(hào)；對(duì)第一分頻信號(hào)的半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第一計(jì)數(shù)值；判斷第一計(jì)數(shù)值是否小于下限臨界值；當(dāng)判斷出第一計(jì)數(shù)值小于下限臨界值時(shí)，增加分頻參數(shù)；根據(jù)增加后的分頻參數(shù)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生第二分頻信號(hào)；計(jì)數(shù)第二分頻信號(hào)的半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第二計(jì)數(shù)值；以及根據(jù)第二計(jì)數(shù)值來判斷氣體的濃度。

在一實(shí)施例中，氣體感測(cè)方法還包括以下步驟：當(dāng)判斷出第一計(jì)數(shù)值不小于下限臨界值時(shí)，判斷第一計(jì)數(shù)值是否大于上限臨界值；當(dāng)判斷出第一計(jì)數(shù)值大于該上限臨界值時(shí)，減少或不調(diào)整分頻參數(shù)；根據(jù)調(diào)整后的分頻參數(shù)對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻操作以產(chǎn)生第三分頻信號(hào)；計(jì)數(shù)第三分頻信號(hào)的半周期進(jìn)行計(jì)數(shù)以產(chǎn)生第三計(jì)數(shù)值；以及根據(jù)第三計(jì)數(shù)值來判斷氣體的濃度。

為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電阻式氣體傳感器。

圖2表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)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(hào)時(shí)序圖。

圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的氣體感測(cè)方法的控制分頻參數(shù)的流程圖。

【符號(hào)說明】

1電阻式氣體傳感器； 10感測(cè)電路；