[發明專利]一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀及監測方法

在審

• 申請號: 202010055736.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111220655A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 付江輝
• 申請（專利權）人: 北京環拓科技有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 尹春雷

本發明公開了一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀及監測方法，屬于環境空氣質量監測技術領域。監測儀，包括負氧離子傳感器、信號放大單元、模數轉換單元、控制單元以及為各部件供電的電源，負氧離子傳感器包括密閉腔體、位于密閉腔體內的導電棒、定速風扇，其特征在于，還包括定速風扇控制模塊，控制單元通過定速風扇控制模塊實時控制定速風扇關閉或開啟。控制單元定時或者根據需要實時關閉定速風扇，測量負氧離子數據為零時的測量值，再開啟定速風扇測量實際值，兩個數值相減，自動標定負氧離子傳感器零點。本發明可以實現自動標定負氧離子傳感器零點，消除傳感器受環境溫度、濕度等因素引起的漂移誤差，得到準確的測量值。

技術領域

本發明屬于環境空氣質量監測技術領域，涉及一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀及監測方法。

背景技術

負氧離子被人類稱之為“空氣維生素”和“長壽素”，對人體的生命活動和壽命有著非常重要的影響，對人體健康十分有利，是人類生活不可缺少的一部分，其濃度單位為個/cm³。隨著經濟、科學技術的發展、人類越來越意識到人與自然協調發展的重要性，人類也越來越迫切地想要獲得宜人的生活環境，而測量空氣中的負氧離子濃度恰恰可以獲得評價環境好壞的依據，因此如何準確的測量得到環境中的負氧離子濃度變得極其重要。

目前存在的測量負氧離子的方法一般流程都是“傳感器—信號放大—模數轉換—數據處理”，而這種通過這種電子科技測量的方法會受到環境溫度、濕度等因素影響。尤其是上述流程中的信號放大部分，由于傳感器出來的負氧離子信號極其微弱，所以必須通過信號放大后才能準確測量，而放大器通常會受到環境溫度等因素的影響產生信號漂移等問題，所以隨著環境的變化測量后的數據會出現漂移量的累加，最終導致數據偏大或者偏小，因此急需要一種方法可以實時修正信號的偏移量，使測量的數據更加準確可靠。

發明內容

本發明針對上述問題，設計出一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀及監測方法。具體技術方案如下。

一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀，包括負氧離子傳感器、信號放大單元、模數轉換單元、控制單元以及為各部件供電的電源，負氧離子傳感器包括密閉腔體、位于密閉腔體內的導電棒、定速風扇，其特征在于，還包括定速風扇控制模塊，控制單元通過定速風扇控制模塊實時控制定速風扇關閉或開啟。

負氧離子傳感器由密閉腔體和腔體中間的導電棒組成，正常測量負氧離子時定速風扇開啟，將腔體中空氣向外抽氣，腔體中形成負壓，空氣氣流進入密閉腔體，負離子由于導電棒和腔體壁之間的電場會偏離直線進入到導電棒中，導電棒產生電流信號，電流信號通過信號放大單元后經模數轉換單元得到數字信號，數字信號由控制單元按照算法得出負氧離子濃度。

由于測量負氧離子的傳感器都為密封腔體結構，而測量的過程中都需要腔體中的定速風扇持續工作產生負壓，讓空氣以一定流量進入到測量腔中測量。所以如果風扇停止工作，此時測量出的數據就是負氧離子數據為零時的測量值。用風扇正常工作時測量出的數據減去上述零點測量值，就可以準確得到當前負氧離子的數據，實現負氧離子傳感器零點標定。利用上述原理，本發明加入一個定速風扇控制模塊，控制單元可以實時控制風扇工作和停止，這樣控制單元定時或者根據需要實時關閉定速風扇，測量負氧離子數據為零時的測量值，再開啟定速風扇測量實際值，兩個數值相減就可以消除數據由于環境溫度濕度等因素引起的漂移，自動標定負氧離子傳感器零點，得到準確的數據。

進一步地，所述控制單元為MCU，所述定速風扇控制模塊為MOS管。

一種自動標定負氧離子傳感器零點監測方法，使用本發明提供的監測儀，控制單元定時或者根據需要實時關閉定速風扇，測量負氧離子數據為零時的測量值，再開啟定速風扇測量實際值，兩個數值相減，自動標定負氧離子傳感器零點。

本發明提供的一種自動標定負氧離子傳感器零點的監測儀及監測方法，可以實現標定自動標定負氧離子傳感器零點，消除傳感器受環境溫度、濕度等因素引起的漂移誤差，得到準確的測量值。