[實(shí)用新型]一種半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720108113.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206601356U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧勇輝;周欣然
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 代理公司: 上海正旦專(zhuān)利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,陸尤

1.一種半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括儀器硬件和計(jì)算機(jī)，儀器硬件包括四個(gè)主要部分：氣體腔室，主控制電路板，數(shù)據(jù)采集卡，監(jiān)控與操作面板；其中：

所述氣體腔室，設(shè)有進(jìn)氣接口與出氣接口，分別用于外接配氣源和/或后續(xù)氣體產(chǎn)物分析儀器；氣體腔室內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)板、風(fēng)扇和樣品插槽，蒸發(fā)板用于引入揮發(fā)性液體氛圍，風(fēng)扇用于保持腔體內(nèi)氣體均勻，樣品插槽用于接插傳感器樣品，插槽內(nèi)設(shè)有傳感器接線端和加熱接線端；

所述監(jiān)控與操作面板設(shè)有：用于調(diào)節(jié)樣品加熱功率的模塊化脈寬調(diào)制控制器，用于控制氣體腔室內(nèi)蒸發(fā)板的開(kāi)關(guān)按鈕、控制風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)按鈕，以及控制儀器電源的開(kāi)關(guān)按鈕；脈寬調(diào)制控制器包括數(shù)顯管和調(diào)節(jié)電位器；

所述主控制電路板包括：用于為電路各區(qū)域提供不同電壓供電的電源模塊，用于連接監(jiān)控與操作面板上的脈寬調(diào)制控制器和各個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕的面板接口，用于連接氣體腔室中的蒸發(fā)板、風(fēng)扇和樣品插槽的腔室接口，由二級(jí)放大電路和數(shù)控電阻切換電路組成的信號(hào)調(diào)理模塊，用于連接數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)采集卡接口；

所述數(shù)據(jù)采集卡用于實(shí)時(shí)采集傳感器樣品電流、電阻數(shù)值；數(shù)據(jù)采集卡獲得的數(shù)值傳輸給計(jì)算機(jī)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)應(yīng)于氣體腔室中一個(gè)樣品插槽，即在有多個(gè)樣品插槽的設(shè)計(jì)中采用多個(gè)信號(hào)調(diào)理模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體氣體傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括：接口P1和接口P2，第一級(jí)反向放大電路A1及其反饋電阻R1~R8，第二級(jí)放大電路A2，以及R10~R12和C2組成的帶有低通濾波功能的典型反向放大電路；其中：

接口P1和接口P2為氣體腔室接口的一部分，與樣品插槽中的傳感器接線端電氣連接；接口P1與電源模塊中標(biāo)準(zhǔn)電壓VCC電氣連接，接口P2連接至第一級(jí)反向放大電路A1的輸入端，即運(yùn)算放大器A1的負(fù)輸入端；反饋電阻R1~R8一端并聯(lián)連接至運(yùn)算放大器A1負(fù)輸入端，另一端分別連接S1即多路復(fù)用器CD4051或同功能芯片的各個(gè)輸入端，S1的公共輸出端連接至運(yùn)算放大器A1的輸出端，構(gòu)成反饋回路；運(yùn)算放大器A1正輸入端通過(guò)電阻R9接地，電阻R9取值為R1~R8中最小值；同時(shí)用電容C1連接運(yùn)算放大器A1的輸入與輸出，用于過(guò)濾高頻噪音；第二級(jí)放大電路A2，R10~R12和C2組成帶有低通濾波功能的典型反向放大電路，第二級(jí)放大電路A2采用TL082；第二級(jí)放大電路A2的輸出作為信號(hào)調(diào)理模塊的輸出，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡接口與數(shù)據(jù)采集卡的模擬輸入端口連接；S1的三個(gè)控制端直接通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡接口和數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端連接，或連接至三個(gè)尋址鎖存器輸出再由鎖存器與數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端連接，以應(yīng)對(duì)樣品插槽和信號(hào)調(diào)理模塊數(shù)較多而數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端口數(shù)不足的情況。