[發(fā)明專利]一種氧氣濃度傳感器的控制裝置與標(biāo)定及控制方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011203984.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-11-02 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112255295A | 公開（公告）日： | 2021-01-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 羅淦恩;劉明雄;高寧 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華帝股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G01N27/409 | 分類號(hào)： | G01N27/409;G01N27/406;G05D23/20 |
| 代理公司： | 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253 | 代理人： | 盧業(yè)強(qiáng) |
| 地址： | 528416 廣東省*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氧氣 濃度 傳感器 控制 裝置 標(biāo)定 方法 | ||
1.一種氧氣濃度傳感器的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括氧氣濃度傳感器、控制器、電源、電子開關(guān)、濾波模塊和信號(hào)采集模塊；電子開關(guān)連接在濾波模塊的輸入端與電源正極之間，其控制端與控制器的PWM信號(hào)輸出端相連；濾波模塊的輸出端與氧氣濃度傳感器的H+相連；信號(hào)采集模塊的輸入端分別與氧氣濃度傳感器的H+、H-、S-端相連，輸出端與控制器相連，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)H+端電壓即加熱電壓的采樣，對(duì)H-端輸出電流即加熱電流的采樣和放大，對(duì)S-端輸出電流即泵電流的采樣和放大；控制器通過(guò)調(diào)整PWM信號(hào)的占空比使加熱電壓與加熱電流的比R等于氧氣濃度傳感器最佳工作溫度時(shí)加熱電壓與加熱電流的比R0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氣濃度傳感器的控制裝置，其特征在于，所述濾波模塊主要由并聯(lián)在H+端與地之間的兩個(gè)電容C1、C2組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氣濃度傳感器的控制裝置，其特征在于，所述電子開關(guān)主要由一個(gè)P型MOS管Q1和一個(gè)N型MOS管Q2組成；Q1的源極與電源正極相連，漏極與H+端相連，柵極與Q2的漏極和一個(gè)電阻R1的一端相連，R1的另一端與電源正極相連；Q2的源極接地，柵極與電阻R2、R3的一端相連，R3的另一端接地，R2的另一端與控制器的PWM信號(hào)輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氣濃度傳感器的控制裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括：連接在H+端和地之間的電阻串聯(lián)分壓電路；連接在H-端和地之間的電阻R4，與H-端相連的第一運(yùn)算放大器；連接在S-端和地之間的電阻R5，與S-端相連的第二運(yùn)算放大器；電阻串聯(lián)分壓電路、第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器的輸出端分別與控制器相連。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行標(biāo)定的方法，其特征在于，包括在常溫下進(jìn)行的以下步驟：
步驟1，設(shè)置PWM信號(hào)的周期和初始占空比，輸出初始PWM信號(hào)至電子開關(guān)，并開始記時(shí)t＝0；
步驟2，獲取加熱電壓VH及加熱電流IH，并計(jì)算加熱功率P＝VH×IH；
步驟3，逐漸增加PWM信號(hào)的占空比，當(dāng)P＝0.5P0時(shí)，停止增加占空比，等待至t＝T/2時(shí)刻，P0為氧氣濃度傳感器說(shuō)明書提供的最佳工作溫度時(shí)的功率，T為氧氣濃度傳感器與外界溫度達(dá)到平衡需要的時(shí)間；
步驟4，繼續(xù)增加占空比，當(dāng)P＝P0時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整占空比：若PP0，減小占空比，使P＝P0；否則，增大占空比，使P＝P0；
步驟5，當(dāng)t＝T時(shí)，獲取VH、IH，計(jì)算并記錄加熱電阻R0＝VH/IH，獲取并記錄泵電流IP0，IP0對(duì)應(yīng)常溫大氣中的氧氣濃度a0。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行控制的方法，其特征在于，包括應(yīng)用權(quán)利要求5所述標(biāo)定方法進(jìn)行標(biāo)定后進(jìn)行的以下步驟：
實(shí)時(shí)獲取VH、IH，計(jì)算加熱電阻R＝VH/IH；
若RR0，減小PWM信號(hào)的占空比，使R＝R0；否則，增加占空比，使R＝R0。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括氧氣濃度的測(cè)量步驟：實(shí)時(shí)獲取泵電流IP，計(jì)算氧氣濃度a＝a0×IP/IP0。
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