[發明專利]一種多量程氣體傳感器陣列及其量程自動切換邏輯

在審

• 申請號: 201711371421.5
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108226226A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 盧紅亮;楊建國;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G05B19/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;王潔平

1.一種多量程氣體傳感器陣列，其特征在于，其包括傳感器陣列和量程自動控制切換電

路；所述傳感器陣列由不同量程的氣體傳感器組成，所述量程自動控制切換電路包括電壓比較器、主控制器和存儲器；不同量程的氣體傳感器的輸出端分別連接到不同電壓比較器，電壓比較器中分別設有參考電壓，參考電壓的大小分別和不同氣體濃度的氣體傳感器輸出電壓相適應，電壓比較器的輸出端連接至主控制器，不同量程的氣體傳感器的工作電源由主控制器控制，主控制器的輸出端連接電壓比較器，主控制器和存儲器相連。

2.根據權利要求1所述的多量程氣體傳感器陣列，其特征在于，所述傳感器陣列由電極

和電極上的通過淀積獲得的不同膜厚的氣敏薄膜配合形成，或者由電極和電極上淀積的不同摻雜種類的金屬氧化物氣敏材料構建而成。

3.根據權利要求1所述的多量程氣體傳感器陣列，其特征在于，傳感器陣列和量程自動

控制切換電路通過半導體工藝技術制作加工在同一塊基底上，形成系統芯片；或者傳感器陣列和量程自動控制切換電路通過片外連接的方式制作在一塊印制電路板上；或者采用多芯片封裝的形式，將傳感器陣列與量程自動控制切換電路封裝在一個管殼中。

4.根據權利要求1所述的多量程氣體傳感器陣列，其特征在于，存儲器中包括不同量程

的氣體傳感器的觸發閾值和參考電壓的產生與選擇數值。

5.一種用于權利要求1所述的多量程氣體傳感器陣列的量程自動切換邏輯，其特征在于，具體如下：

多量程氣體傳感器陣列開始工作的時候，傳感器陣列中的大量程的氣體傳感器首先啟動，同時對應的電壓比較器開始工作，當監測環境中氣體的濃度比預設的觸發閾值小的時候，比較電路輸出反饋信號給主控制器，主控制器將關閉當前大量程傳感器的電源，打開較小量程的氣體傳感器，使其工作，同時將其對應的電壓比較器使能；

在小量程的氣體傳感器工作的時候，如果環境中監測的氣體濃度上升，小量程的氣體傳感器輸出的表征氣體濃度的電壓大于其對應電壓比較器的參考電壓的時候，比較電路輸出反饋信號給主控制器，主控制器關閉當前小量程傳感器的電源，打開大量程的氣體傳感器使其工作，同時將其對應的電壓比較器使能。