CN109828001B - 电阻式气体传感器与其气体感测方法 - Google Patents

电阻式气体传感器与其气体感测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电阻式气体传感器与其气体感测方法，该电阻式气体传感器包括感测电路以及判断电路。感测电路感测气体以产生检测信号。判断电路以分频参数来对检测信号进行分频操作以产生分频信号，对分频信号的一半周期进行计数以产生半周期计数值，且根据半周期计数值来判断气体的浓度。此外，判断电路根据半周期计数值来调整分频参数。

Description

电阻式气体传感器与其气体感测方法
技术领域
本发明涉及一种气体浓度感测方法，且特别涉及一种电阻式气体传感器。
背景技术
随着便携式电子装置的发展与用户的需求，气体传感器已整合于便携设备，以便于使用者携带与使用。目前的气体传感器多为利用电阻分压的方式来获得感测电压，且根据感测电压来检测气体感测组件的电阻值变化，藉以得知待测气体的浓度。然而，此感测电压的线性度不佳，导致检测不同浓度的气体时，检测灵敏度亦无法相同，且感测分辨率相差甚远。此外，感测电压为模拟信号，若欲提供后端数字电路进行运算处理，传感器则需配置模拟-数字转换电路将感测电压转换为数字信号，将增加传感器的制作成本。再者，电阻分压的感测方式限制了感测组件电阻值的测量范围。
发明内容
因此，本发明提供一种电阻式气体传感器，其具有较宽的感测组件电阻值的测量范围、对于不同浓度的气体提供相近的感测分辨率、且产生表示气体浓度的数字信号。
本发明的一实施例提供一种电阻式气体传感器，其包括感测电路以及判断电路。感测电路感测气体以产生检测信号。判断电路以分频参数来对检测信号进行分频操作以产生分频信号、对分频信号的一半周期进行计数以产生半周期计数值、且根据半周期计数值来判断气体的浓度。此外，判断电路根据半周期计数值来决定或调整分频参数。
本发明的另一实施例提供一种电阻式气体传感器，其包括感测电路、分频电路、计数器、以及控制电路。感测电路感测气体以产生检测信号。分频电路接收检测信号，且以分频参数来对检测信号进行分频操作以产生第一分频信号。计数器对第一分频信号的半周期进行计数以产生第一计数值。控制电路接收第一计数值，且根据第一计数值来调整分频参数。分频器根据调整后的分频参数对检测信号进行分频操作以产生第二分频信号。计数器计数第二分频信号的半周期进行计数以产生第二计数值，且控制电路根据第二计数值来判断气体的浓度。
本发明的一实施例提供一种气体感测方法，用于一电阻式气体传感器。此气体感测方法包括以下步骤：通过该电阻式气体传感器来感测气体，以产生一检测信号；以分频参数来对检测信号进行分频操作以产生第一分频信号；对第一分频信号的半周期进行计数以产生第一计数值；判断第一计数值是否小于下限临界值；当判断出第一计数值小于下限临界值时，增加分频参数；根据增加后的分频参数对检测信号进行分频操作以产生第二分频信号；计数第二分频信号的半周期进行计数以产生第二计数值；以及根据第二计数值来判断气体的浓度。
在一实施例中，气体感测方法还包括以下步骤：当判断出第一计数值不小于下限临界值时，判断第一计数值是否大于上限临界值；当判断出第一计数值大于该上限临界值时，减少或不调整分频参数；根据调整后的分频参数对检测信号进行分频操作以产生第三分频信号；计数第三分频信号的半周期进行计数以产生第三计数值；以及根据第三计数值来判断气体的浓度。
为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。
附图说明
图1表示根据本发明的一实施例的电阻式气体传感器。
图2表示根据本发明的另一实施例的电阻式气体传感器。
图3表示图2中电阻式气体传感器的主要信号时序图。
图4表示根据本发明的一实施例的气体感测方法的控制分频参数的流程图。
【符号说明】
1
Figure BDA00015098362700000210
电阻式气体传感器； 10
Figure BDA0001509836270000029
感测电路；
11
Figure BDA0001509836270000021
判断电路； 100
Figure BDA0001509836270000028
感测组件；
101
Figure BDA0001509836270000023
电容器； 102、103
Figure BDA0001509836270000027
开关；
104
Figure BDA0001509836270000022
比较器与锁存电路； 105
Figure BDA0001509836270000026
频率控制电路；
110
Figure BDA0001509836270000024
分频电路； 111
Figure BDA0001509836270000025
半周期产生器；
112
Figure BDA0001509836270000031
计数器； 113
Figure BDA00015098362700000320
控制电路；
202
Figure BDA0001509836270000032
P型晶体管； 203
Figure BDA00015098362700000321
N型晶体管；
204A、204B
Figure BDA0001509836270000033
比较器； 204D
Figure BDA00015098362700000322
SR触发器；
205
Figure BDA0001509836270000034
非重迭频率产生器； 220_1…220_16
Figure BDA00015098362700000323
分频器；
221
Figure BDA0001509836270000035
多任务器(MUX)； CLK
Figure BDA00015098362700000324
频率信号；
D112
Figure BDA0001509836270000036
半周期计数值； D113
Figure BDA00015098362700000325
浓度值；
GND
Figure BDA0001509836270000037
接地端； N10、N11
Figure BDA00015098362700000326
节点；
U40…U47
Figure BDA0001509836270000038
步骤； S104
Figure BDA00015098362700000327
致能信号；
S105A、S105B
Figure BDA0001509836270000039
控制信号； S110
Figure BDA00015098362700000319
分频信号；
S111
Figure BDA00015098362700000310
半周期信号； S113
Figure BDA00015098362700000318
分频控制信号；
S204A、S204B
Figure BDA00015098362700000311
比较信号；
S220_1…S220_16
Figure BDA00015098362700000312
输出信号；
t0…t12
Figure BDA00015098362700000313
时间点； V11
Figure BDA00015098362700000316
感测电压；
VDD
Figure BDA00015098362700000314
供应电压； VRH
Figure BDA00015098362700000317
上限临界电压；
VRL
Figure BDA00015098362700000315
下限临界电压。
具体实施方式
在下文中将参照相关附图以解说本发明的数个实施例的范例。
图1是表示根据本发明一实施例的电阻式气体传感器。参阅图1，电阻式气体传感器1包括感测电路10以及判断电路11，其共同操作来感测电阻式气体传感器1周遭的气体，并判断出此气体的浓度。以下将通过图1至图3来说明本发明实施例的电阻式气体传感器以及气体感测方法。如图1所示，感测电路10包括感测组件100、电容器101、开关102与103、比较器与锁存电路104、以及频率控制电路105。判断电路11包括分频电路110、半周期产生器111、计数器112、以及控制电路113。在此实施例中，感测组件100以电阻器来实现，其电阻值随着被感测的气体的浓度而改变。感测组件100耦接于节点N10与N11之间，且电容器101耦接于节点N11与接地端GND之间。因此可知，感测组件100与电容器101形成一RC振荡电路。
开关102之一端耦接电压源VDD，且其另一端耦接节点N10。开关103的一端耦接节点N10，且其另一端耦接接地端GND。开关102与103的导通/关闭状态分别由控制信号S105A与S105B所控制。在此实施例中，控制信号S105A与S105B由频率控制电路105所产生。参阅图2，开关102与103可以晶体管来实现，详细来说，开关102以P型晶体管202来实现，而开关103以N型晶体管203来实现。P型晶体管202的栅极接收控制信号S105A，其源极耦接电压源VDD，且其漏极耦接节点N10。N型晶体管203的栅极接收控制信号S105B，其漏极耦接节点N10，且其源极耦接接地端GND。P型晶体管202与N型晶体管203分别由控制信号S105A与S105B所控制而在不同的时间导通。也就是说，P型晶体管202的导通持续期间与N型晶体管203的导通持续期间不重迭。如此一来，藉由电压源VDD通过导通的P型晶体管202对电容器101的充电以及藉由电容器101通过导通的N型晶体管203对接地端GND放电，使得产生于节点N11的感测电压V11随着电容器101的充放电而变化(感测电压V11的变化如图3所示，详细变化将在后文说明)。由于电容器101的充放电时间受到感测组件100的电阻值所影响，因此，由电容器101的充放电时间所衍生出的信号或参数与被感测的气体的浓度相关联。
再次参阅图1，比较器与锁存电路104耦接节点N11接收感测电压V11，且以上限临界电压VRH与下限临界电压VRL来对感测电压V11进行比较，且根据比较结果来产生致能信号S104。参阅图2，在一实施例中，比较器与锁存电路104包括比较器204A与204B、反相器204C、以及SR触发器204D。比较器204A的正输入端(+)接收上限临界电压VRH，其负输入端(-)接收感测电压V11。反相器204C耦接比较器204A的输出端。比较器204A根据比较结果在其输出端产生对应的输出信号，且此输出信号经反相器204C反相后作为比较信号S204A。比较器204B的正输入端(+)接收下限临界电压VRL，其负输入端(-)接收感测电压V11。比较器204B根据比较结果在其输出端产生比较信号S204B。SR触发器204D的设定端(S)接收比较信号S204A，其重置端(R)接收比较信号S204B，且其输出端(Q)产生致能信号S104。根据SR触发器的操作，每当设定端(S)或重置端(R)的信号由低电压电平转换为高电压电平时(即比较信号S204A或S204B发生上升沿时)，输出端Q上的致能信号S104则转态至另一电压电平(即致能信号S104发生上升沿或下降沿)，例如，由低电压电平转换至高电压电平(上升沿)，或由高电压电平转换至低电压电平(下降沿)。
如图1所示，频率控制电路105接收致能信号S104，且根据致能信号S104产生用来控制信号S105A与S105B。如上所述，为了使感测电压V11随着电容器101的充放电而变化，以进一步获得与被感测的气体的浓度相关联的信号或参数，P型晶体管202与N型晶体管203不能同时导通。因此，控制信号S105A处于低电压电平以导通P型晶体管的持续期间与控制信号S150B处于高电压电平以导通N型晶体管的持续期间不重迭，如图3所示。参阅图2，频率控制电路105由非重迭频率产生器205构成。非重迭频率产生器205接收致能信号S104，且根据致能信号S104来产生控制信号S105A与S105B。根据上述，比较器与锁存电路104通过以上限临界电压VRH与下限临界电压VRL来对感测电压V11进行比较来产生比较信号S204A与S204B，因此，比较信号S204A的上升沿与比信号S204B的上升沿之间的期间可表示感测电压V11的充放电时间。如此一来，致能信号S104的周期可表示感测电压V11的充放电时间，也就是说，致能信号S104的周期与被感测的气体的浓度相关联。
在此实施例中，非重迭频率产生器205以致能信号S104的脉冲(例如，处于高电压电平的部分)作为控制信号S105A与S105B的脉冲出现的依据。参阅图3，当致能信号S104在时间点t1由低电压电平转换为高电压电平(上升沿)后，控制信号S150A在时间点t2由低电压电平转换为高电压电平，接着，控制信号S150B在时间点t3由低电压电平转换为高电压电平；当致能信号S104在时间点t5由高电压电平转换为低电压电平(下降沿)后，控制信号S150B在时间点t6由高电压电平转换为低电压电平，接着，控制信号S150A在时间点t7由高电压电平转换为低电压电平。换句话说，在致能信号S104出现一上升沿之后，控制信号S105A与S105B的上升沿依序发生；在致能信号S104出现一下降沿之后，控制信号S105B与S105A的下降沿依序发生。如此一来，控制信号S105A处于低电压电平的持续期间(例如由时间点t7～t10的期间)与控制信号S150B处于高电压电平的持续期间(例如由时间点t3～t6的期间)不重迭。如上所述，由于非重迭频率产生器205根据致能信号S104来产生控制信号S105A与S105B，因此，控制信号S105A与S105B的周期可表示感测电压V11的充放电时间，也就是说，控制信号S105A与S105B的周期都与被感测的气体的浓度相关联。
参阅图1，在此实施例中，由于控制信号S105A的周期与被感测的气体的浓度相关联，因此，控制信号S105A作为感测电路10感测气体所获得的检测信号。判断电路11中的分频电路110接收控制信号S105A(也就是检测信号)，且以一分频参数来对控制信号S105A进行分频操作以产生分频信号S110。此分频参数由控制电路113所产生的分频控制信号S113所决定或控制。参阅图2，分频电路110包括多个依序串接的分频器220以及多任务器(MUX)221。在此实施例中，以16个除2的分频器220_1～220_16为例来说明。分频器220_1～220_16中的每一个以数值2(称为分频子参数)对其接收的输入信号进行分频以产生各自的输出信号S220_1～S220_16。在这些分频器220_1～220_16中的第一个分频器220_1接收控制信号S105A作为其输入信号，而其他分频器220_2～220_16的每一个则是接收前一分频器的输出信号做为其输入信号。输出信号S220_1～S220_16传送至多任务器221的输入端。多任务器221受到由控制电路113所产生的分频控制信号S113的控制，选择输出信号S220_1～S220_16中一个作为分频信号S110。根据上述可得知，通过分频控制信号S113对多任务器221的控制，可实现控制电路113对分频参数的调整。举例来说，当多任务器根据分频控制信号S113来选择输出信号S220_1作为分频信号S110时，分频参数则为2，即对控制信号S105A除以2；当多任务器根据分频控制信号S113来选择输出信号S220_3作为分频信号S110时，分频参数则为8(23)，即对控制信号S105A除以8。根据上述，控制信号S105A的周期与被感测的气体的浓度相关联，因此，即使由控制信号S105A经分频后获得的分频信号S110的周期变大，分频信号S110的周期仍与被感测的气体的浓度相关联。
在获得分频信号S110后，半周期产生器111则根据分频信号S110来产生半周期信号S111。此半周期信号S111的脉冲持续时间等于分频信号S110的半周期，且与被感测的气体的浓度相关联。接着，计数器112接收半周期信号S111。计数器112根据频率信号CLK来计数半周期信号S111的脉冲持续时间，以产生半周期计数值D112。在此实施例中，半周期计数值D112为16位的数值，且目标精度为13位。半周期计数值D112传送至控制电路113。控制电路113根据半周期计数值D112产生分频控制信号S113，以决定或控制分频电路110的分频参数。
图4是表示根据本发明实施例的气体感测方法的控制分频参数的流程图。参阅图4，当电阻式气体传感器1启动(步骤U40)后，控制电路113处于等待状态(步骤U41)，且判断是否接收到半周期计数值D112(步骤U42)。当控制电路113未接收到半周期计数值D112(步骤U42-否)，则控制电路113持续处于等待状态直到接收到半周期计数值D112。当控制电路113接收到半周期计数值D112(步骤U42-是)，其判断半周期计数值D112是否小于一下限临界值(步骤U43)。当控制电路113判断出半周期计数值D112小于下限临界值时(步骤U43-是)，控制电路113则通过分频控制信号S113来增加分频电路110的分频参数(步骤U44)。在增加分频参数后，半周期计数值D112则因为半周期信号S111的脉冲持续时间的增长而增加。当控制电路113判断出半周期计数值D112不小于下限临界值时(步骤U43-否)，控制电路113则判断半周期计数值D112是否大于一上限临界值(步骤U45)。当控制电路113判断出半周期计数值D112大于下限临界值时(步骤U45-是)，控制电路113则通过分频控制信号S113来减少分频电路110的分频参数或不调整分频参数(步骤U46)。在减少分频参数的情况下，半周期计数值D112则因为半周期信号S111的脉冲持续时间的缩短而减少。当控制电路113判断出半周期计数值D112不大于上限临界值时(步骤U45-否)，控制电路113则不调整分频参数(步骤U47)。藉由分频参数的调整，使得对应不同浓度的半周期计数值D112具有相同的分辨率。
根据本发明实施例，控制电路113还可根据半周期计数值D112来判断被感测的气体浓度，且产生对应的浓度值D113。如上所述，半周期信号S111的脉冲持续时间与被感测的气体的浓度相关联。因此，计数此脉冲持续时间所获得的半周期计数值D112也与被感测的气体的浓度相关联，使得控制电路113能根据半周期计数值D112来判断被感测的气体的浓度。
如上所述，根据控制电路113的操作，分频参数可能维持不变或被调整(增加或减少)。因此，在此实施例中，被控制电路113用来作为判断被感测的气体浓度的依据，且根据步骤U43与U45的判断结果而有所不同。当控制电路113根据步骤U45的判断结果而不调整分频参数时，控制电路113根据此时的半周期计数值D112来判断被感测的气体的浓度。举例来说，假设16位的半周期计数值D112为6280(“0001 1000 1000 1000”)，当控制电路113根据步骤U45的判断结果而不调整分频参数时，控制电路113决定增益为2°(＝1)(即分频参数的调整程度为1倍)，且根据此增益来产生分频控制信号S113以控制多任务器221不改变所选择的输出信号，因此，半周期计数值D112则维持6280(增益为2°(＝1))，且以6280作为检测计数值，也就是多任务器221维持选择目前的输出信号作为分频信号S110。此时，控制电路113则根据检测计数值(＝6280)来判断此时的感测组件100的电阻值(例如16MΩ)，且根据判断出的电阻值来判断被感测的气体的浓度。
当控制电路113根据步骤U43或U45的判断结果来调整(增加或减少)分频电路110的分频参数时，控制电路113根据调整后的半周期计数值D112来进一步判断被感测的气体的浓度。举例来说，假设16位的半周期计数值D112为196(“0000 0000 1100 0100”)，当控制电路113根据步骤U43的判断结果而决定调整分频参数且决定增益为25(＝32)(即分频参数的调整程度为32倍)时，其根据此增益来产生分频控制信号S113以控制多任务器221改变选择另一输出信号(例如由选择输出信号S221_1变为选择输出信号S221_6)，藉此增加分频参数。此时，半周期计数值D112则变为6272(“0001 1000 000 0000”)，且半周期计数值D112的分辨率增加32倍。当控制电路113接收到增加的半周期计数值D112后，将半周期计数值D112(即6272)除以32(对应于分频参数的调整程度)，且此除法结果作为检测计数值，以判断此时的感测组件100的电阻值(例如512kΩ)，且根据判断出的电阻值来进一步判断被感测的气体的浓度。在此实施例中，控制电路113可将半周期计数值D112(“0001 1000 000 0000”)存储在内建的一缓存器内，其中，半周期计数值D112的整数位(即“0001 1000 000 0000”中的前11个位)存储在缓存器的一整数部分，而半周期计数值D112的小数位(即“0001 1000000 0000”中的后5个位)存储在缓存器的小数部分。在一实施例中，缓存器113存储一查询表，其包括不同的电阻值以及对应的浓度值。在控制电路113接收到增加的半周期计数值D112且判断此时的感测组件100的电阻值之后，可对此查询表进行查询以获得对应的浓度值，以作为被感测的气体的浓度。
由上述实施例可知，感测组件100的电阻值为16MΩ与512kΩ，经分频电路110与控制电路113调整分频参数后，分别产生半周期计数值D112为6280及6272，意即对应于不同的感测气体浓度，可获得相近的感测分辨率。
在下文中，将通过第2、3图来详细说明电阻式气体传感器1的操作。
参阅图3，在时间点t0，P型晶体管202根据低电压电平的控制信号S105A而导通且N型晶体管203根据低电压电平的控制信号S105B而关闭，使得感测电压V11随着供应电压VDD对电容器101的充电而逐渐地上升。在本发明实施例中，由于感测组件100与电容器101形成一RC振荡电路，因此，电容器101的充放电时间受到感测组件100的电阻值所影响，也就是，感测电压V11逐渐上升的斜率与感测组件100的电阻值相关联。一旦感测电压V11超过上限临界电压VRH(例如在时间点t1)，通过比较器204A与反相器204C的操作，比较信号S204A切换为高电压电平。此时，SR触发器204D所产生的致能信号S104反应于比较信号S204A的上升沿而将切换为高电压电平。非重迭频率产生器205反应于致能信号S104上升沿而在延迟在时间点t1的时间点t2将控制信号S105A由低电压电平切换为高电压电平，且接着在延迟在时间点t2的时间点t3将控制信号S105B由低电压电平切换为高电压电平。如此一来，P型晶体管202在时间点t2根据高电压电平的控制信号S150A而关闭，使得感测电压V11在时间点t2停止上升，且维持在一电平直到时间点t3。在时间点t3，N型晶体管203根据高电压电平的控制信号S150B而导通，使得电容器101开始放电且感测电压V11开始下降。
在时间点t4，感测电压V11低于上限临界电压VRH，通过比较器204A与反相器204C的操作，比较信号S204A切换为低电压电平。感测电压V11逐渐地下降，且逐渐下降的斜率与感测组件100的电阻值相关联。一旦感测电压V11低于下限临界电压VRL(例如在时间点t5)，通过比较器204B的操作，比较信号S204B切换为高电压电平。此时，SR触发器204D所产生的致能信号S104反应于比较信号S204B的上升沿而将切换为低电压电平。非重迭频率产生器205反应于致能信号S104下降沿而在延迟在时间点t5的时间点t6将控制信号S105B由高电压电平切换为低电压电平，且接着在延迟在时间点t6的时间点t7将控制信号S105A由高电压电平切换为低电压电平。如此一来，N型晶体管203在时间点t6根据低电压电平的控制信号S150B而关闭，使得感测电压V11在时间点t6停止下降，且维持在一电平直到时间点t7。在时间点t7，P型晶体管202根据低电压电平的控制信号S150A而导通，使得电容器101开始充电且感测电压V11开始逐渐地上升。在时间点t8，感测电压V11超过下限临界电压VRL，通过比较器204B的操作，比较信号S204B切换为低电压电平。在时间点t8之后，感测电路10执行前述相同的操作，在此省略说明。
分频电路110对控制信号S105A(检测信号)进行分频。举例来说，参阅第2、3图，分频器220_1以数值2对控制信号S105A进行分频以获得输出信号S220_1，如此一来，输出信号S220_1的周期为控制信号S105A的周期的两倍。在图3的实施例中，假设多任务器221根据分频控制信号S113而选择输出信号S220_1作为分频信号S110，半周期产生器111所产生的半周期信号S111的脉冲持续时间等于输出信号S220_1的半周期，且与被感测的气体的浓度相关联。计数器112则根据频率信号CLK来计数半周期信号S111的脉冲持续时间来产生半周期计数值D112。控制电路113根据半周期计数值D112产生分频控制信号S113，来决定或控制分频电路110的分频参数。
如上所述，在本发明的实施例中，以控制信号S105A作为传送到分频电路110的检测信号。而在其他实施例中，致能信号S104的周期亦与被感测的气体的浓度相关联，因此可以控制信号S105A作为检测信号。
根据本发明实施例，电阻式气体传感器1通过检测信号S105A的振荡周期来检测感测组件100的电阻值变化，藉以获得气体浓度。与已知技术中通过电阻分压来检测电阻值变化比较起来，对于电阻值变化而言，振荡周期具有较佳的线性度，且具有较宽的测量范围。再者，通过计数器112对信号周期的计数操作，其输出的半周期计数值D112为数字信号。因此，电阻式气体传感器1不需要另外配置会增加成本的模拟数字转换器。如上述实施例所公开，控制电路113通过增益的决定与分频参数的控制，使得在不同的气体浓度下计数半周期计数值D112具有相近的分辨率，能更准确地判断气体浓度。
本发明实施例提到的多对一多任务器的输入端数量与分频器数目，可依系统要求的感测分辨率作适当的增加或减少。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (11)

1.一种电阻式气体传感器，包括：
感测电路，感测气体以产生检测信号；以及
判断电路，以分频参数来对该检测信号进行分频操作以产生分频信号、对该分频信号的一半周期进行计数以产生一半周期计数值、且根据该半周期计数值来判断该气体的浓度；
其中，该判断电路根据该半周期计数值来决定该分频参数；
其中，当该分频参数为第一参数时，该判断电路产生的该半周期计数值为第一计数值；
其中，该判断电路判断该第一计数值是否小于下限临界值；
其中，当该判断电路判断出该第一计数值小于该下限临界值时，该判断电路调整该分频参数为大于该第一参数的第二参数、产生为第二计数值的该半周期计数值、且根据该第二计数值来判断该气体的该浓度；
其中，当该判断电路判断出该第一计数值不小于该下限临界值时，该判断电路判断该第一计数值是否大于上限临界值；以及
其中，当该判断电路判断出第一计数值大于该上限临界值时，该判断电路调整该分频参数为小于该第一参数的第三参数、产生为第三计数值的该半周期计数值、且根据该第三计数值来判断该气体的该浓度。
2.如权利要求1所述的电阻式气体传感器，其中，该判断电路包括：
分频电路，接收该检测信号，且以该分频参数来对该检测信号进行该分频操作以产生该分频信号；
一半周期产生器，根据该分频信号来产生一半周期信号，其中，该半周期信号的脉冲持续时间等于该分频信号的该半周期；
计数器，接收该半周期信号，且根据频率信号来计数该半周期信号的脉冲持续时间以产生该半周期计数值；以及
控制电路，接收该半周期计数值，根据该半周期计数值来决定增益，且以该增益来产生分频控制信号决定该分频参数，其中，该增益表示该分频参数的调整程度。
3.如权利要求2所述的电阻式气体传感器，其中，该分频电路包括：
多个依序串接的分频器，每一该分频电路以分频子参数对各自的输入信号进行分频来产生各自的输出信号，其中，所述分频电路中的第一个该分频电路接收该感测信号作为对应的该输入信号，而所述分频电路中的其他所述分频电路的每一个接收前该分频电路的该输出信号作为对应的该输入信号；
多任务器，耦接所述分频电路以接收所述输出信号，且受控于该分频控制信号以选择所述输出信号中的一个作为该分频信号；
其中，该分频参数为产生被选择的该输出信号的所述分频电路的所述分频子参数的乘积。
4.如权利要求2所述的电阻式气体传感器，其中，该控制电路以该增益来对该半周期计数值进行除法运算以获得检测计数值，且根据该检测计数值来判断该气体的该浓度。
5.如权利要求1所述的电阻式气体传感器，其中，该感测电路包括：
第一开关，耦接于电压源与第一节点之间，且受控于第一控制信号；
第二开关，耦接于该第一节点与接地端之间，且受控于第二控制信号；
感测组件，耦接于该第一节点与第二节点之间，且具有电阻值，其中，该电阻值随着该气体的该浓度而改变；
电容器，耦接于该第二节点与该接地端之间，其中，感测电压产生于该第二节点；
比较器与锁存电路，接收该感测电压，且以上限临界电压与下限临界电压来对该感测电压进行比较，以产生第一比较信号与第二比较信号，其中，该第一比较信号表示该上限临界电压与该感测电压的比较结果，且该第二比较信号表示该下限临界电压与该感测电压的比较结果，该比较器与锁存电路包括：
SR触发器，具有接收该第一比较信号的输出端的设定端、接收该第二比较信号的重置端、以及产生致能信号的输出端；以及
频率控制电路，接收该致能信号，且根据该致能信号来产生该第一控制信号以及该第二控制信号；
其中，该第一控制信号导通该第一开关的第一持续期间与该第二控制信号导通该第二开关导通的第二持续期间不重迭；以及
其中，该第一控制信号作为该检测信号。
6.如权利要求5所述的电阻式气体传感器，其中，该感测组件为电阻器。
7.如权利要求5所述的电阻式气体传感器，其中，该频率控制电路包括：
非重迭频率产生器，接收该致能信号，且根据该致能信号的多个脉冲来产生该第一控制信号以及该第二控制信号；
其中，该第一控制信号于该第一持续期间处于低电平以导通该第一开关，且该第二控制信号于该第二持续期间处于高电平以导通该第二开关。
8.一种气体感测方法，用于电阻式气体传感器，包括：
通过该电阻式气体传感器来感测气体，以产生检测信号；
以分频参数来对该检测信号进行分频操作以产生第一分频信号；
对该第一分频信号的一半周期进行计数以产生第一计数值；
判断该第一计数值是否小于下限临界值；
当判断出该第一计数值小于该下限临界值时，增加该分频参数；
根据增加后的该分频参数对该检测信号进行该分频操作以产生第二分频信号；
计数该第二分频信号的一半周期进行计数以产生第二计数值；以及
根据该第二计数值来判断该气体的浓度。
9.如权利要求8所述的气体感测方法，还包括：
当判断出该第一计数值不小于该下限临界值时，判断该第一计数值是否大于上限临界值；
当判断出该第一计数值大于该上限临界值时，减少该分频参数；
根据减少后的该分频参数对该检测信号进行该分频操作以产生第三分频信号；
计数该第三分频信号的半周期进行计数以产生第三计数值；以及
根据该第三计数值来判断该气体的该浓度。
10.如权利要求8所述的气体感测方法，其中，根据该第二计数值来判断该气体的该浓度的步骤包括：
以对应该第二分频参数的增加程度的数值来对该第二计数值进行除法运算以获得检测计数值；
根据该检测计数值来判断该气体的该浓度。
11.如权利要求8所述的气体感测方法，其中，该电阻式气体传感器通过RC振荡电路来感测该气体。
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