一種氣敏元件參數測試系統的製作方法

2023-10-11 15:15:14 1

專利名稱：一種氣敏元件參數測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試領域，更具體的說，是涉及一種氣敏元件參數測試系統。
背景技術：
氣敏元件是一種檢測特定氣體的元件，主要應用有一氧化碳氣體的檢測、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂的檢測、呼氣中乙醇的檢測和人體口腔口臭的檢測等，它將氣體種類及其濃度有關的信息轉換成電信號，根據這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環境中的存在情況有關的信息，從而可以進行檢測、監控和報警；還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統，所以，氣敏元件的靈敏度等參數測試對氣敏元件的質量是很重要的。 目前,在氣敏元件的研究與生產中，需要對氣敏元件的參數進行大量的測試與計算，而這些工作大部分是重複和繁瑣的，這些工作需要人工去完成，使工作人員處於繁瑣的數據測試、分析和計算中，處理方式的低效率在很大程度上制約了氣敏元件的開發和生產，也使得現有技術中氣敏元件參數測試方法在人力和物力上成本耗費過大。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型公開了一種氣敏元件參數測試的系統，以克服現有技術中由於參數測試的大量工作由人工進行分析和計算，處理方式的低效率制約氣敏元件的開發和生產的問題。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種氣敏元件參數測試系統，其特徵在於，包括測試主機，用於模擬氣敏元件的工作環境，輸出感知環境中氣體信息轉化來的模擬電壓信號；與所述測試主機相連，用於將所述模擬電壓信號進行模數轉換，將所述模擬電壓信號轉換為數位訊號的數據轉換模塊；所述數據轉換模塊相連，用於安裝配套的測試軟體，對所述數位訊號進行分析和計算，以得到所述氣敏元件的測試參數的處理器。其中，該系統所述測試主機輸出的模擬電壓信號為所述氣敏兀件感知環境中氣體信息轉化來的氣敏兀件電壓信號和溫、溼度傳感器轉化的溫溼度電壓信號。其中，所述數據轉換模塊包括與所述測試主機相連，用於將所述模擬電壓信號進行信號變換，輸出解調與濾波後的電壓信號的信號變換電路；分別與所述信號變換電路與所述處理器相連，用於將所述解調與濾波後的電壓信號轉換為數位訊號的A/D模數轉換電路。其中，該系統還包括與所述處理器相連，用於將所述氣敏元件的測試參數以文字、圖形動態的顯示的測試結果顯示模塊。其中，所述測試主機配有專用配氣箱，通過真空橡皮密封使所述配氣箱內測試氣體與外界隔離。其中，所述配氣箱內設有溫度、溼度傳感裝置，用於實時監測所述配氣箱內的溫度與溼度；注排氣、攪拌裝置，用於真實的反應、模擬和控制氣敏元件周圍的環境狀態；蒸發裝置，用於監測液體蒸汽時的加熱裝置，使液體蒸汽蒸發成為氣體。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本實用新型公開提供了一種氣敏元件參數測試的系統，能夠結合計算機輔助測試氣敏元件參數，將繁瑣操作和計算處理改為計算機進行智能化處理，提高了氣敏元件的開發和生產效率，同時也使得在測試過程中的人力與物力成本的降低。

圖I為本實用新型實施例公開的一種氣敏元件測試的系統組圖；圖2為本實用新型實施例公開的一種氣敏元件參數測試系統的具體組圖；圖3為本實用新型實施例公開的一種氣敏元件參數測試系統的生產中的具體組圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實用新型實施例公開了一種氣敏元件參數測試系統，請參閱附圖1，為本實用新型實施例公開的一種氣敏元件測試的系統組圖；包括測試主機(101)，用於模擬氣敏元件的工作環境，輸出感知環境中氣體信息轉化來的模擬電壓信號；數據轉換模塊(102)，用於將所述模擬電壓信號進行模數轉換，將所述模擬電壓信號轉換為數位訊號；處理器(103)，用於安裝配套的測試軟體，對所述數位訊號進行分析和計算，以得到所述氣敏元件的測試參數。測試主機配有專用配氣箱，通過真空橡皮密封使所述配氣箱內測試氣體與外界隔離。配氣箱內設有溫度、溼度傳感裝置，用於實時監測所述配氣箱內的溫度與溼度；注排氣、攪拌裝置，用於真實的反應、模擬和控制氣敏元件周圍的環境狀態；蒸發裝置，用於監測液體蒸汽時的加熱裝置，使液體蒸汽蒸發成為氣體。依照氣敏元件類型設計信號採集電路，製成氣敏元件測試板(插接氣敏元件)，依照測試板規格及氣敏元件信號特徵製作測試臺(為測試板提供連接口及提供電壓等工作條件)，測試臺上配有專用的配氣箱，通過真空橡皮密封使氣箱內測試氣體與外界隔離，是一個以有機玻璃製作的，體積已知的長方體容器，是為配置特定濃度氣體使用的，配氣箱內設置有溫度傳感裝置、溼度傳感裝置，可實時監測箱內溫度、溼度；還備有注氣、攪拌、排氣裝置，比較真實的反映、模擬、控制氣敏元件周圍的環境狀況；蒸發器作為檢測液體蒸汽時的加熱裝置，使液體蒸發為氣體。將數據採集模塊插入配用處理器空閒的PCI插槽內，固定完好，將測試主機安放於平整穩固便於操作的工作檯上，用隨機附帶的通訊電纜連接測試主機數據口與處理器數據採集模塊數據口，將測試主機電源接入符合要求的電源插座內，打開面板上的電源開關，面板顯示氣敏元件加熱電壓和迴路電壓，調節相應的電壓調節旋鈕得到測試電壓條件，依據容器體積，按要求配置特定濃度的氣體，在測試面板中選測試鍵開始測試，處理測試獲得的數據，通過調節測試臺控制 面板上的旋鈕和開關鍵，對測試迴路工作電壓、加熱迴路工作電壓和配氣箱內的氣體進行調節，數據採集模塊接受感知環境中氣體信息轉化來的模擬電壓信號，其中模擬電壓信號為氣敏元件感知的環境信息轉化來的氣敏元件電壓信號和溫、溼度傳感器轉化的溫溼度電壓信號。信號變換電路，用於將模擬電壓信號進行信號變換，輸出解調與濾波後的電壓信號，感知環境信息轉化來的模擬電壓信號為不穩定及摻雜有一些不需要的信號波，所以要通過信號變換電路對所得到的模擬電壓信號進行解調和濾波，得到實驗所需要的電壓信號；A/D模數轉換電路，用於將解調與濾波後的電壓信號轉換為數位訊號，輸入到處理器中進行分析與計算，處理器不能對模擬信號進行處理，所以要設計一個A/D模數轉換電路，將模擬信號轉換為處理器能夠識別的數位訊號，進而對其進行分析和計算；將所述數位訊號輸入處理器內，進行反應值計算、靈敏度計算、響應時間計算、元件分檔和恢復時間計算，從而得到所述氣敏元件的測試參數。處理器機中的嵌入式軟體以界面形式將信息展示出來，通過視窗系統實現各種操作；將氣敏元件的測試參數以文字、圖形動態的計算機人機互動界面上進行顯示。根據上述的內容，本實用新型可用於檢測的氣敏元件包含但不限於檢測半導體類、電化學類、紅外類氣敏元件，可按軟硬體配置設計單批次測試數量。本實用新型實施例可用於檢測的氣敏元件包括但不限於檢測半導體類、電化學類、紅外類氣敏元件，可按軟硬體配置設計單批次測試數量。本實施例能夠結合計算機輔助測試氣敏元件參數，將繁瑣操作和計算處理改為計算機進行智能化處理，提高了氣敏元件的開發和生產效率，同時也使得在測試過程中的人力與物力成本的降低。請參閱附圖2，為本實用新型公開的氣敏元件參數測試系統的具體組圖；其中，數據轉換模塊(202)包括信號變換電路(205)，用於將所述模擬電壓信號進行信號變換，輸出解調與濾波後的電壓信號；A/D模數轉換電路(206)，用於將所述解調與濾波後的電壓信號轉換為數位訊號。處理器模塊(203)包括反應值計算模塊(207)，用於計算反應獲取的數值；靈敏度計算模塊(208)，用於計算氣敏元件靈敏度；響應時間計算模塊(209)，用於計算氣敏元件響應時間；元件分檔模塊(210)，用於按照設定的參數對批次測試氣敏元件進行分類顯示；恢復時間計算模塊(211)，用於計算氣敏元件恢復時間。該系統是基於軟硬體於一體的對氣敏元件參數的測試，請參閱附圖3，為本實用新型公開的一種氣敏元件參數測試系統的生產中的具體組圖，硬體設計包括測試主機硬體(301)(電源、配氣裝置(304)、混合裝置(305)、蒸發裝置(306)、溫度傳感裝置(307)、溼度傳感裝置(308))、A/D轉換電路(302)、PC機(303)。軟體設計包括特性曲線計算機顯示模塊、特性曲線放大顯示模塊、氣敏元件反應值計算模塊、氣敏元件靈敏度計算模塊、響應時間計算模塊、元件分檔模塊、恢復時間計算模塊、測試結果保存列印模塊。[0035]測試主機(301)的配氣箱內傳感器插座插入設定的氣敏元件測試板，將配氣箱密封，充入測試氣體，打開電源，將測試的模擬電壓信號通過專用的數據信號電纜傳入數據轉換模塊(302)，經過信號變換電路(310)和模數轉換電路(311)將模擬的電壓信號轉換為數位訊號，再由通信電纜將數位訊號經I/O 口(312)輸入到處理器(303)的CPU(313)、存儲器(314)和輸入輸出設備(315)中，在處理器內置軟體和專用的顯示模塊進行分析、計算和存儲，並通過輸入輸出設備將參數測試結果輸出。測試系統基本功能包括實驗和生產過程中所需要檢測的氣敏元件的多種參數，如氣敏兀件在空氣中的電阻、樣氣氣氛中的電阻、輸出電壓值、靈敏度、響應時間、恢復時間等。同時，軟體用按鈕虛擬氣敏元件，通過滑鼠對按鈕的操作，即可顯示元件的特性曲線。在批量生產氣敏元件時要對每批元件進行分類篩選，該系統可根據用戶設定的分選條件、範圍對傳感器進行分類，分類結果用不同的顏色形象表示出來，非常直觀。用戶可以對得到的數據進行保存、列印，並可用數據軟體進行處理，生成各種更豐富的圖文材料。綜上所述這種計算機輔助氣敏元件參數測試系統,可以提高氣敏元件參數測試·的準確性、便捷性，使工作人員從繁瑣的數據測試、分析、計算中解脫出來。該系統經生產及科研單位實際使用，其功能的使用性，可靠性和穩定性都得到了充分的肯定，具有廣泛的推廣價值。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種氣敏元件參數測試系統，其特徵在於，包括 測試主機，用於模擬氣敏元件的工作環境，輸出感知環境中氣體信息轉化來的模擬電壓信號； 與所述測試主機相連，用於將所述模擬電壓信號進行模數轉換，將所述模擬電壓信號轉換為數位訊號的數據轉換模塊； 所述數據轉換模塊相連，用於安裝配套的測試軟體，對所述數位訊號進行分析和計算，以得到所述氣敏元件的測試參數的處理器。
2.根據權利要求I所述的系統，其特徵在幹，該系統所述測試主機輸出的模擬電壓信號為所述氣敏元件感知環境中氣體信息轉化來的氣敏元件電壓信號和溫、溼度傳感器轉化的溫溼度電壓信號。
3.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述數據轉換模塊包括 與所述測試主機相連，用於將所述模擬電壓信號進行信號變換，輸出解調與濾波後的電壓信號的信號變換電路； 分別與所述信號變換電路與所述處理器相連，用於將所述解調與濾波後的電壓信號轉換為數位訊號的A/D模數轉換電路。
4.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，該系統還包括 與所述處理器相連，用於將所述氣敏元件的測試參數以文字、圖形動態的顯示的測試結果顯示模塊。
5.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述測試主機配有專用配氣箱，通過真空橡皮密封使所述配氣箱內測試氣體與外界隔離。
6.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述配氣箱內設有 溫度、溼度傳感裝置，用於實時監測所述配氣箱內的溫度與溼度； 注排氣、攪拌裝置，用於真實的反應、模擬和控制氣敏元件周圍的環境狀態； 蒸發裝置，用於監測液體蒸汽時的加熱裝置，使液體蒸汽蒸發成為氣體。
專利摘要本實用新型提供了一種氣敏元件參數測試系統，包括測試主機，用於模擬氣敏元件的工作環境，輸出感知環境中氣體信息轉化來的模擬電壓信號；與所述測試主機相連，用於將所述模擬電壓信號進行模數轉換，將所述模擬電壓信號轉換為數位訊號的數據轉換模塊；所述數據轉換模塊相連，用於安裝配套的測試軟體，對所述數位訊號進行分析和計算，以得到所述氣敏元件的測試參數的處理器。該氣敏元件參數測試系統，能夠結合計算機輔助測試氣敏元件參數，將繁瑣操作和計算處理改為計算機進行智能化處理，提高了氣敏元件的開發和生產效率，同時也使得在測試過程中的人力與物力成本的降低。
文檔編號G01N27/00GK202421107SQ201120380278
公開日2012年9月5日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者張小水, 祁明鋒, 鍾克創, 高勝國 申請人:鄭州煒盛電子科技有限公司