CN108645906A - 一种偏压保持智能电化学气体传感器 - Google Patents

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王海兵
吉国华
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases

Abstract

本发明公开了一种偏压保持智能电化学气体传感器，包括气体传感器、温度传感器、微处理器、异步发送接收器、程控放大器、电源、电池和传感器AFE系统，电池通过导线连接传感器AFE系统，传感器AFE系统通过导线连接气体传感器，微处理器通过导线分别连接异步发送接收器、第一A/D转换器和第二A/D转换器，第一A/D转换器通过导线连接程控放大器，程控放大器通过导线连接气体传感器，第二A/D转换器通过导线连接温度传感器。本发明使得电化学气体传感器的偏压始终保持，随时可以检测，还可以修正与补偿由于温度变化对气体测量带来的误差影响。

Description

一种偏压保持智能电化学气体传感器
技术领域
本发明涉及电化学气体传感器领域，具体涉及一种偏压保持智能电化学气体传感器。
背景技术
电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器，其工作原理是气体通过多孔膜背面扩散入传感器的工作电极，在此气体被氧化或还原，这种电化学反应引起流经外部线路的电流，除测量外，还要放大和进行其它信号加工；外线路维持经过传感器的电压和一个二电极反向参考传感器的电压，在反向电极产生一相反的反应，如工作电极是氧化，则相反电极就是还原。传统需要偏压的电化学气体传感器，在初次使用或者使用期间断电较长时间后再使用时，需要上电稳定12h以上，才能正常工作，给工作带来很大不便，鉴于此，有必要对传统的电化学气体传感器做出改进。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种偏压保持智能电化学气体传感器，使得电化学气体传感器的偏压始终保持，随时可以检测，还可以修正与补偿由于温度变化对气体测量带来的误差影响。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种偏压保持智能电化学气体传感器，包括气体传感器、温度传感器、微处理器、异步发送接收器、程控放大器、电源、电池和传感器AFE系统，电池通过导线连接传感器AFE系统，传感器AFE系统通过导线连接气体传感器，微处理器通过导线分别连接异步发送接收器、第一A/D转换器和第二A/D转换器，第一A/D转换器通过导线连接程控放大器，程控放大器通过导线连接气体传感器，第二A/D转换器通过导线连接温度传感器。
优选地，前述气体传感器采用偏压电化学气体传感器。
再优选地，前述微处理器、程控放大器和传感器AFE系统均通过导线连接电源。
更优选地，前述微处理器还分别通过导线连接固化存储器和随机存取存储器。
进一步优选地，前述电池采用纽扣电池。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明使用超低功耗元器件，再搭配纽扣电池，可以在无外界电源的情况下，保持气体传感器的偏压至少10000h，可避免气体传感器在有效寿命期间出现断电后再上电的需要稳定的情况，实现了现场的随时检测；
（2）本发明可通过软件对气体传感器的非线性和温度漂移进行自动补偿；可对采集的数据进行筛选，剔除异常数据，并计算；具有数字通讯能力，且可以存储标定数据、气体类型和量程等数据。
附图说明
图1是本发明的工作连接示意图；
图2是本发明的工作原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参见图1和图2，本发明的偏压保持智能电化学气体传感器，包括气体传感器、温度传感器、微处理器、异步发送接收器、程控放大器、电源、电池和传感器AFE系统，电池通过导线连接传感器AFE系统，传感器AFE系统通过导线连接气体传感器，微处理器通过导线分别连接异步发送接收器、第一A/D转换器和第二A/D转换器，第一A/D转换器通过导线连接程控放大器，程控放大器通过导线连接气体传感器，第二A/D转换器通过导线连接温度传感器，微处理器、程控放大器和传感器AFE系统均通过导线连接电源，微处理器还分别通过导线连接固化存储器和随机存取存储器。
气体传感器采用偏压电化学气体传感器，电池采用纽扣电池。
本发明内有纽扣电池主电源断电时给传感器AFE 系统供电，使得电化学气体传感器的偏压始终保持，随时可以检测，内部还集成一个固态温度传感器，可测量气体传感器所在环境的温度变化，以便修正与补偿由于温度变化对气体测量带来的误差影响，并运用微处理器的判断、计算功能，对气体传感器测量值作出相应修正，以得到精确的测量结果，本发明还有一个串行输出口，供UART串口传输数据。
本发明充分利用低功耗传感器AFE 系统和纽扣电池组成不断电系统，再利用微处理器的计算和存储能力，对气体传感器的数据进行处理，并能对它的内部行为进行调节，使采集的数据最佳，图2是本发明的原理框图，包括测量信号调理(如滤波、放大、A/D转换等)、传感器AFE系统、主电源与电池供电切换系统、数据处理、数据输出以及校准、自检、自补偿等功能。
本发明使用超低功耗元器件，再搭配纽扣电池，可以在无外界电源的情况下，保持气体传感器的偏压至少10000h，可避免气体传感器在有效寿命期间出现断电后再上电的需要稳定的情况，实现了现场的随时检测；本发明可通过软件对气体传感器的非线性和温度漂移进行自动补偿；可对采集的数据进行筛选，剔除异常数据，并计算；具有数字通讯能力，且可以存储标定数据、气体类型和量程等数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种偏压保持智能电化学气体传感器，其特征在于，包括气体传感器、温度传感器、微处理器、异步发送接收器、程控放大器、电源、电池和传感器AFE系统，所述电池通过导线连接传感器AFE系统，所述传感器AFE系统通过导线连接气体传感器，所述微处理器通过导线分别连接异步发送接收器、第一A/D转换器和第二A/D转换器，所述第一A/D转换器通过导线连接程控放大器，所述程控放大器通过导线连接气体传感器，所述第二A/D转换器通过导线连接温度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种偏压保持智能电化学气体传感器，其特征在于，所述气体传感器采用偏压电化学气体传感器。
3.根据权利要求1所述的一种偏压保持智能电化学气体传感器，其特征在于，所述微处理器、程控放大器和传感器AFE系统均通过导线连接电源。
4.根据权利要求1所述的一种偏压保持智能电化学气体传感器，其特征在于，所述微处理器还分别通过导线连接固化存储器和随机存取存储器。
5.根据权利要求1所述的一种偏压保持智能电化学气体传感器，其特征在于，所述电池采用纽扣电池。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021259328A1 (zh) * 2020-06-24 2021-12-30 浙江亿联康医疗科技有限公司 一种电化学传感器的电路及方法和设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201382921Y (zh) * 2009-03-13 2010-01-13 郑州创威煤安科技有限公司 气体检测装置
CN102288658A (zh) * 2011-08-18 2011-12-21 天津市汉漠尔电子科技有限公司 一种便携式电化学检测分析装置
CN202522269U (zh) * 2011-10-19 2012-11-07 精工爱普生株式会社 流量测定用电子单元以及流量测定器
CN104316112A (zh) * 2014-11-18 2015-01-28 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 多种气体检测仪
CN205246593U (zh) * 2015-12-23 2016-05-18 上海莱帝科技有限公司 可批量预标定可配置电化学传感器的气体检测装置
CN105699450A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种智能电化学气体传感器模块
JP6314681B2 (ja) * 2014-06-18 2018-04-25 株式会社デンソー 排気ガスセンサのａ／ｄ変換データ補正システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201382921Y (zh) * 2009-03-13 2010-01-13 郑州创威煤安科技有限公司 气体检测装置
CN102288658A (zh) * 2011-08-18 2011-12-21 天津市汉漠尔电子科技有限公司 一种便携式电化学检测分析装置
CN202522269U (zh) * 2011-10-19 2012-11-07 精工爱普生株式会社 流量测定用电子单元以及流量测定器
JP6314681B2 (ja) * 2014-06-18 2018-04-25 株式会社デンソー 排気ガスセンサのａ／ｄ変換データ補正システム
CN104316112A (zh) * 2014-11-18 2015-01-28 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 多种气体检测仪
CN205246593U (zh) * 2015-12-23 2016-05-18 上海莱帝科技有限公司 可批量预标定可配置电化学传感器的气体检测装置
CN105699450A (zh) * 2016-03-07 2016-06-22 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种智能电化学气体传感器模块

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胥京宇: "美国国家半导体推出可配置的传感器模拟前端电路", 《世界电子元器件》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021259328A1 (zh) * 2020-06-24 2021-12-30 浙江亿联康医疗科技有限公司 一种电化学传感器的电路及方法和设备

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