一種氣體類傳感器的控制方法與流程

2023-06-30 10:39:16 2

本發明涉及傳感器領域，主要是一種氣體類傳感器的控制方法。

背景技術：

隨著生活條件的提升，氣體汙染越來越嚴重，因此出現了多種多樣的氣體類傳感器用來檢測空氣中的汙染情況，比如：可燃氣體、有害氣體、有機氣體等。這類傳感器大部分都是用氣體的濃度來判斷是否達到評判標準，其材料多採用半導體類，其原理主要是花謝的氧化還原反應。此類傳感器雖然對空氣汙染非常敏感，但是其基準值在工作環境下容易產生漂移，導致其檢測結果可信度不高。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種氣體類傳感器的控制方法，此方法可以有效的避免因基準漂移而產生的誤差，從而使得其檢測結果更加準確有效，最終提高檢測結果的可信度。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種氣體類傳感器的控制方法，系統包括數據處理系統、氣體類檢測傳感器、控制算法和目標器件，通過氣體類檢測傳感器實時的檢測被測目標，同時把相關反饋電壓信號輸送至數據處理系統，數據處理系統通過控制算法處理數據，最終得到有效數據並輸出至目標器件；目標器件的響應判斷方式為參考值的大小，參考值等於氣體類檢測傳感器的實際測量值減去基準值；控制算法不斷的更新氣體類檢測傳感器的基準值，通過判斷測量值與基準值的差值大小，來對氣體濃度進行衡量。

本發明所述的氣體類檢測傳感器的基準值的更新步驟如下：

1)首次上電時，開始記錄時間t，氣體類檢測傳感器需要預熱p分鐘；

2)預熱完成後，對氣體類檢測傳感器的反饋電壓信號進行採樣，每秒採集一次數據，連續採集30次數據；

3)對30個數據按照從小到大的順序依次排列，剔除最大、最小各5各數據，保留20個中間值數據；

4)對此20個數據求取平均值，並記錄為基準值v0，並且把時間t重置為p，輸出基準值v0；

5)當滿足時間記錄t–p≥60分鐘時，對氣體類檢測傳感器的反饋電壓信號進行採樣，每秒採集一次數據，連續採集30次數據；

6)對30個數據按照從小到大的順序依次排列，剔除最大、最小各5各數據，保留20個中間值數據；

7)對此20個數據求取平均值，並記錄為基準值v1，判斷v0和v1的數值大小，取其中較小值為新的基準值v0，並且把時間t重置為p；

8)輸出基準值v0，同時重複循環步驟5)～7)。

更進一步的，所述預熱時間p的範圍為5～15分鐘，其範圍存在波動性，需要根據實際的工作環境和傳感器性能做適當的修正處理。

更進一步的，所述氣體類檢測傳感器選用半導體類氧化還原反應的傳感器。

本發明的有益效果為：控制算法不斷的更新氣體類檢測傳感器的基準值，通過判斷測量值與基準值的差值大小，來對氣體濃度進行衡量。通過提高基準值的精度，從而可以有效的避免因基準值漂移而產生的誤差，使得其檢測結果更加準確有效，最終提高檢測結果的可信度。

附圖說明

圖1為本發明的數據流程圖。

圖2為本發明的氣體類傳感器基準值更新流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做詳細的介紹：

如圖1所示，這種氣體類傳感器的控制方法，其解決技術問題採用的技術方案包括：(1)數據處理系統、(2)氣體類檢測傳感器、(3)控制算法、(4)目標器件。所述氣體類檢測傳感器(2)一般選用半導體類氧化還原反應的傳感器，通過氣體類檢測傳感器(2)實時的檢測被測目標，同時把相關反饋電壓信號輸送至數據處理系統(1)，數據處理系統(1)通過控制算法(3)處理數據，最終得到有效數據並輸出至目標器件(4)。目標器件的響應判斷方式為參考值的大小，參考值等於氣體類檢測傳感器的實際測量值減去基準值；控制算法不斷的更新氣體類檢測傳感器的基準值，通過判斷測量值與基準值的差值大小，來對氣體濃度進行衡量。

本發明中，氣體類檢測傳感器(2)的基準值是需要不斷更新的，其更新步驟如下：

1)首次上電時，開始記錄時間t，氣體類檢測傳感器(2)需要預熱p分鐘；所述預熱時間p的範圍為5～15分鐘，其範圍存在波動性，需要根據實際的工作環境和傳感器性能做適當的修正處理。

2)預熱完成後，對氣體類檢測傳感器(2)的反饋電壓信號進行採樣，每秒採集一次數據，連續採集30次數據；

3)對30個數據按照從小到大的順序依次排列，剔除最大、最小各5各數據，保留20個中間值數據；

4)對此20個數據求取平均值，並記錄為基準值v0，並且把時間t重置為p，輸出基準值v0；

5)當滿足時間記錄t–p≥60分鐘時，對氣體類檢測傳感器(2)的反饋電壓信號進行採樣，每秒採集一次數據，連續採集30次數據；

6)對30個數據按照從小到大的順序依次排列，剔除最大、最小各5各數據，保留20個中間值數據；

7)對此20個數據求取平均值，並記錄為基準值v1，判斷v0和v1的數值大小，取其中較小值為新的基準值v0，並且把時間t重置為p；

8)輸出基準值v0，同時重複循環步驟5)～7)。

可以理解的是，對本領域技術人員來說，對本發明的技術方案及發明構思加以等同替換或改變都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。