CN103105429A - 一氧化碳传感器自动调零的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一氧化碳传感器自动调零的方法，该方法首先采集基准电压值；然后改变传感元件的接线方式，采集实际短接电压值；然后判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，如果不一致则进行步骤d则计算所述基准电压值与所述实际短接电压值的差值，将所述差值补偿给零点，如果一致，则直接显示零点。本发明所提供的一氧化碳传感器自动调零的方法，实现了一氧化碳的自动调零，节省时间，节省人力，减小了工作者的负担。

Description

一氧化碳传感器自动调零的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及煤矿一氧化碳检测领域，特别涉及一种一氧化碳传感器自动调零方法、装置及系统。

背景技术

煤矿矿井中一氧化碳达到一定的浓度，容易引起爆炸，造成安全事故，所以要经常检测煤矿矿井中一氧化碳的含量。现有检测矿井中一氧化碳的含量主要采用传感器。

传感器本身的工作原理是当有气体存在的时候，传感器中传感元件与气体产生化学反应输出一个跟气体浓度成比例的电流，通过检测电流的电压值来确定当前一氧化碳的浓度。但是由于外部环境的影响，传感器长时间工作之后，会导致传感器在没有气体的环境下也会产生一个微小的电流，这样就会使传感器的零点发生漂移，使检测不准确。目前，传感器的调零都是通过遥控器定期进行的手动的调校，这样不仅浪费时间，而且还浪费了人力。

由此可见，上述现有的传感器的调零在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决传感器的调零存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的传感器的调零存在的缺陷，而提供一种一氧化碳传感器自动调零的方法、装置及系统，所要解决的技术问题是使其能够实现一氧化碳的自动调零，节省时间，节省人力，减小了工作者的负担，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

一种一氧化碳传感器自动调零的方法，该方法包括以下步骤：

步骤a：采集基准电压值；

步骤b：改变传感元件的接线方式，采集实际短接电压值；

步骤c：判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，如果不一致则进行步骤d；

步骤d：计算所述基准电压值与所述实际短接电压值的差值，将所述差值补偿给零点。

优选的，在步骤b中，所述采集实际短接电压值之后还包括一个对所述实际短接电压值进行温度补偿的步骤。

优选的，在步骤d以后还包括一个显示零点的步骤。

优选的，在步骤b中，所述改变传感元件的接线方式是每隔一段时间进行的，所述时间按实际需要设定。

优选的，所述基准电压值为首次改变传感器元件接线方式时采集的电压值。

优选的，所述基准电压值为采集实际短接电压值的上一次改变传感元件接线方式时所采集的实际短接电压值。

本发明还提供了一种一氧化碳传感器自动调零的装置，该装置包括：

传感单元，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

控制单元，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

处理单元，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压与所述实际短接电压是否一致，计算所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值；

调整单元，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

优选的，该装置还包括一个计时单元，用于设定所述控制单元改变所述传感单元的接线方式的时间间隔。

优选的，该装置还包括一个温度补偿单元，用于对所述实际短接电压进行不同温度下的补偿。

本发明还提供了一种一氧化碳传感器自动调零系统，该系统包括：单片机、电子开关、传感元件、检测输出电路和补偿元件；

所述电子开关，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

所述单片机，用于控制所述电子开关改变传感器的接线方式；

所述传感元件，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

所述检测输出电路，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，计算所述基准电压值与所述实际短接电压值之间的差值；

所述补偿元件，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

本发明所提供的一种一氧化碳传感器自动调零方法与现有技术相比，本发明实现了一氧化碳的自动调零，节省时间，节省人力，减小了工作者的负担。

综上所述，本发明的一氧化碳传感器自动调零方法、装置及系统，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的传感器的调零具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本发明一氧化碳传感器自动调零方法流程图；

图2是本发明一氧化碳传感器自动调零方法一种实施方式流程图；

图3是本发明一氧化碳传感器自动调零方法一种实施方式流程图；

图4是本发明一氧化碳传感器自动调零装置；

图5是本发明一氧化碳传感器自动调零系统；

图6是本发明一氧化碳传感器零点检测电路。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一氧化碳传感器自动调零方法、装置及系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一：参见图1和图6，本发明一种一氧化碳传感器自动调零的方法的流程为：

步骤101，采集基准电压值；当将传感器感应元件中的R、S级短接在一起的时候，传感元件就不发生化学反应，但是在OUT端会有一个特定的电压值，在没有一氧化碳气体存在的环境下，传感器的OUT端的输出电压也保持不变。因此，在传感器使用的起初，将传感器感应元件中的R、S级短接在一起得到传感器OUT端输出的电压值，以此电压值为基准电压值。

步骤102，采集实际短接电压值；在实际工作过程中，改变传感器感应元件的接线方式，即将传感器感应元件中的R、S级短接在一起，此时，在传感器的OUT端输出一个实际短接电压值。

步骤103，判断基准电压值与实际短接电压值是否一致，这里所说的一致是指相等，如果相等，则说明传感器没有出现零点漂移，此时只需要显示零点即可；如果基准电压值与实际短接电压值不一致，说明传感器出现零点漂移，此时需要采取措施进行处理。

步骤104，计算基准电压值与实际短接电压值的差值，然后将差值补偿给零点。差值补偿零点过后，显示零点，这样便完成了传感器的自动调零。

本发明所提供的一氧化碳传感器自动调零的方法，不用人工手动调零，节省了人力和时间，减小了工作人员的工作负担。

实施例二，请参见图2和图6，本发明一种一氧化碳传感器自动调零的方法的另一种实施例流程为：

步骤201，采集基准电压值；当将传感器感应元件中的R、S级短接在一起的时候，传感元件就不发生化学反应，但是在OUT端会有一个特定的电压值，也就是说即使在没有一氧化碳气体存在的环境下，传感器的OUT端的输出电压也保持不变。因此，在传感器使用的起初，将传感器感应元件中的R、S级短接在一起得到传感器OUT端输出的电压值，以此电压值为基准电压值。

步骤202，采集实际短接电压值；在实际工作过程中，改变传感器感应元件的接线方式，即将传感器感应元件中的R、S级短接在一起，此时，在传感器的OUT端输出一个实际短接电压值。

步骤203，温度补偿实际短接电压值；由于在实际工作中，传感器受温度的影响比较大，因此，在将实际短接电压值与基准电压值比较的时候，需要对采集的实际短接电压值进行温度补偿，该温度为采集实际短接电压值时，传感器所处环境的温度。

步骤204，判断基准电压值与实际短接电压值是否一致，这里所说的一致是指相等，如果相等，则说明传感器没有出现零点漂移，此时只需要显示零点即可；如果基准电压值与实际短接电压值不一致，说明传感器出现零点漂移，此时需要采取措施进行处理。

步骤205，计算基准电压值与实际短接电压值的差值，然后将差值补偿给零点。

步骤206，差值补偿零点过后，显示零点，这样便完成了传感器的自动调零。

实施例三，请参见图3和图6，本发明提供的一种一氧化碳传感器自动调零的方法的另一种实施例的流程为：

步骤301，采集基准电压值；此处采集的基准电压值为上一次改变传感器感应元件的接线方式OUT端所输出的短接电压值，假设此次为第n+1次采集的实际短接电压值，那么此次所说的电压基准值为第n次采集的实际短接电压值。

步骤302，采集实际短接电压值；在实际工作过程中，改变传感器感应元件的接线方式，即将传感器感应元件中的R、S级短接在一起，此时，在传感器的OUT端输出一个实际短接电压值，此值为第n+1次采集的实际短接电压值。

步骤303，温度补偿第n+1次实际短接电压值；在将该实际短接电压值与基准电压值比较的时候，对采集的实际短接电压值进行温度补偿，该温度为采集实际短接电压值时，传感器所处环境的温度。

步骤304，判断基准电压值与第n+1次实际短接电压值是否相等，如果相等，则说明传感器没有出现零点漂移，此时只需要显示零点即可；如果基准电压值与第n次实际短接电压值不一致，说明传感器出现零点漂移。

步骤305，计算基准电压值即第n次实际短接电压值与第n+1次实际短接电压值之间的差值，然后将差值补偿给零点。

步骤306，差值补偿零点后，显示零点。

请参见图4，本发明还提供了一种一氧化碳传感器自动调零的装置，该装置包括：

传感单元401，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

控制单元402，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

处理单元403，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压与所述实际短接电压是否一致，计算所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值；

调整单元404，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

计时单元405，用于设定所述控制单元改变所述传感单元的接线方式的时间间隔。

温度补偿单元406，用于对所述实际短接电压进行不同温度下的补偿。

请参见图5，本发明还提供了一种一氧化碳传感器自动调零系统，该系统包括： 

电子开关502，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

单片机501，用于控制所述电子开关改变传感器的接线方式；

传感元件503，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

检测输出电路504，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，计算所述基准电压值与所述实际短接电压值之间的差值；

补偿元件505，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

上述如此结构构成的本发明一氧化碳传感器自动调零方法、装置及系统的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤a：采集基准电压值；

步骤b：改变传感元件的接线方式，采集实际短接电压值；

步骤c：判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，如果不一致则进行步骤d；

步骤d：计算所述基准电压值与所述实际短接电压值的差值，将所述差值补偿给零点。

2.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，在步骤b中，所述采集实际短接电压值之后还包括一个对所述实际短接电压值进行温度补偿的步骤。

3.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，在步骤d以后还包括一个显示零点的步骤。

4.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，在步骤b中，所述改变传感元件的接线方式是每隔一段时间进行的，所述时间按实际需要设定。

5.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，所述基准电压值为首次改变传感器元件接线方式时采集的电压值。

6.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器自动调零的方法，其特征在于，所述基准电压值为采集实际短接电压值的上一次改变传感元件接线方式时所采集的实际短接电压值。

7.一种一氧化碳传感器自动调零的装置，其特征在于，该装置包括：

传感单元，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

控制单元，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

处理单元，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压与所述实际短接电压是否一致，计算所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值；

调整单元，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

8.根据权利要求7所述的一氧化碳传感器自动调零装置，其特征在于，还包括一个计时单元，用于设定所述控制单元改变所述传感单元的接线方式的时间间隔。

9.根据权利要求7所述的一氧化碳传感器自动调零装置，其特征在于，还包括一个温度补偿单元，用于对所述实际短接电压进行不同温度下的补偿。

10.一种一氧化碳传感器自动调零系统，其特征在于，该系统包括：单片机、电子开关、传感元件、检测输出电路和补偿元件；

所述电子开关，用于改变所述传感单元的接线方式，使所述传感单元产生实际短接电压；

所述单片机，用于控制所述电子开关改变传感器的接线方式；

所述传感元件，用于将一氧化碳的浓度转换成与所述浓度成比例的电流信号；

所述检测输出电路，用于接收传感单元输出的电流信号，并判断所述基准电压值与所述实际短接电压值是否一致，计算所述基准电压值与所述实际短接电压值之间的差值；

所述补偿元件，用于将所述基准电压与所述实际短接电压之间的差值补偿给零点。

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