CN101975804A - 半导体气体传感器及其温度补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体气体传感器及其温度补偿方法，该传感器包括有传感器外壳、设置在传感器外壳内的气敏材料、加热电阻、可调电压输出电路、微处理器电路和环境温度采集传感器，加热电阻设置在所述传感器外壳内，可调电压输出电路的电压输出端连接加热电阻的两端，环境温度采集传感器的输出端连接微处理器电路的信号采集端，微处理器电路的控制输出端连接可调电压输出电路的电压输出值控制端；该方法在于：在传感器内设置用于改变传感器气敏材料温度的加热器，所述加热器根据环境温度自动调整加热功率。该传感器具有使用方便、灵敏度高、精度高的优点，该方法具有简单实用、灵活方便、易于推广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器及其温度补偿方法，具体地说，涉及一种半导体气体传感器及其温度补偿方法。
背景技术
目前，半导体气体传感器温度补偿技术有两种：一种是纯硬件的电路补偿，它直接把与气体传感器特性相反的热敏电阻与传感器负载电阻并联，或者把热敏电阻接在传感器后端的信号处理电路里面；另一种是软硬件结合的补偿，它通过单片机采集半导体气体传感器信号和环境温度信号，然后通过查表与计算得出当前温度下的补偿量进行补偿。
不难看出，现有技术只对半导体气体传感器受温度影响后的信号进行补偿，即只能对环境温度变化造成的灵敏度漂移进行补偿，并不能对环境温度变化造成的响应恢复时间、探测限、气体的选择性变化、线性度等性能影响进行补偿。
为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种使用方便、灵敏度高、精度高的半导体气体传感器，还提供了一种半导体气体传感器的温度补偿方法。
本发明所采用的技术方案如下：一种半导体气体传感器，它包括有传感器外壳、设置在传感器外壳内的气敏材料、加热电阻、可调电压输出电路、微处理器电路和环境温度采集传感器，所述加热电阻设置在所述传感器外壳内，所述可调电压输出电路的电压输出端连接所述加热电阻的两端，所述环境温度采集传感器的输出端连接所述微处理器电路的信号采集端，所述微处理器电路的控制输出端连接所述可调电压输出电路的电压输出值控制端。
一种半导体气体传感器的温度补偿方法，它在于：在传感器内设置用于改变传感器气敏材料温度的加热器，所述加热器根据环境温度自动调整加热功率。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，当环境温度变化时，通过改变半导体气体传感器的加热器功率，使传感器的气敏材料工作在温度恒定的状态，从而使半导体气体传感器不受环境温度的影响，工作更加稳定，精度更高，即，该传感器具有使用方便、灵敏度高、精度高的优点，该方法具有简单实用、灵活方便、易于推广的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种半导体气体传感器，它包括有传感器外壳1、设置在传感器外壳1内的气敏材料2、加热电阻3、可调电压输出电路5、微处理器电路4和环境温度采集传感器6；
所述加热电阻3设置在所述传感器外壳1内，所述可调电压输出电路5的电压输出端连接所述加热电阻3的两端，所述环境温度采集传感器6的输出端连接所述微处理器电路4的信号采集端，所述微处理器电路4的控制输出端连接所述可调电压输出电路5的电压输出值控制端。
一种半导体气体传感器的温度补偿方法，它在于：在传感器内设置用于改变传感器气敏材料温度的加热器，所述加热器根据环境温度自动调整加热功率。
半导体气体传感器相当于一个气敏电阻，气体浓度不同敏感电阻的阻值也不同，通过测量此气敏电阻阻值的大小达到测量气体浓度目的；
环境温度变化造成半导体气体传感器性能的变化，其本质是：环境温度变化导致了半导体气体传感器敏感材料工作温度的变化，从而影响了它对外表现的性能。
现有半导体气体传感器在进行温度补偿时，只能对传感器温度性能起到一定的改善，并不能对半导体气体传感器温度性能给与补偿；而本发明通过改变半导体气体传感器的加热器功率，使传感器的气敏材料工作在温度恒定的状态，从本质上解决了环境温度变化对半导体气体传感器的影响，弥补了现有技术的不足。
半导体气体传感器里面的敏感材料在不同的工作温度下，对某一种气体的灵敏度、选择性、负载电阻等特性参数不同，依照此特性，通过选择不同的的温度，可以使同一只传感器测量几种气体，比如用一只半导体气体传感器可以在不同的温度下测甲烷和一氧化碳。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (2)
1.一种半导体气体传感器，包括有传感器外壳和设置在传感器外壳内的气敏材料，其特征在于：该半导体气体传感器还包括有加热电阻、可调电压输出电路、微处理器电路和环境温度采集传感器，所述加热电阻设置在所述传感器外壳内，所述可调电压输出电路的电压输出端连接所述加热电阻的两端，所述环境温度采集传感器的输出端连接所述微处理器电路的信号采集端，所述微处理器电路的控制输出端连接所述可调电压输出电路的电压输出值控制端。
2.权利要求1所述半导体气体传感器的温度补偿方法，其特征在于：在传感器内设置用于改变传感器气敏材料温度的加热器，所述加热器根据环境温度自动调整加热功率。
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