CN114187745A - 半导体气体传感器及其补偿方法、报警方法、报警器 - Google Patents

半导体气体传感器及其补偿方法、报警方法、报警器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种半导体气体传感器及其补偿方法、报警方法、报警器，其中，补偿方法包括如下步骤：步骤1），根据半导体气体传感器上电时长D确定待补偿值C；所述待补偿值C在D≤E时，计算方法为：C=V*D*K；其中，V为当前气体浓度AD值；D为上电时长，单位为天；K为补偿系数；所述补偿值C在D>E时，计算方法为：C=F；其中，E、F为预设常数；步骤2），根据待补偿值C对当前气体浓度AD值V进行补偿，得补偿后的气体浓度AD值V1=V+C。本发明通过确定半导体气体传感器的补偿系数K和工作时长D，对上电不同工作时间的传感器进行灵敏度补偿，解决了半导体气体传感器应用过程中经常遇到的灵敏度衰减导致的晚报警问题。

Description

半导体气体传感器及其补偿方法、报警方法、报警器
技术领域
本发明涉及气体检测报警器领域，尤其涉及一种半导体气体传感器及其补偿方法、报警方法、报警器。
背景技术
半导体气体传感器在陶瓷基片的两面分别制作加热器和金属氧化物半导体气敏层，封装在金属壳体内，当环境空气中有被检测气体存在时传感器电导率发生变化，气体浓度越高，传感器的电导率就越高，从而实现气体浓度的检测，但半导体电导率随着上电时长，存在灵敏度衰减，断电后，灵敏度又逐步恢复情况，这样的特性导致采用半导体的燃气报警器在上电工作一段时间后，当检测到气体泄漏时，存在晚报警现象。
发明内容
为了解决上述问题，有必要提供一种半导体气体传感器及其灵敏度衰减补偿方法，还提供了一种半导体气体传感器报警方法，以及基于该报警方法的半导体气体检测报警器。
本发明第一方面提供一种半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法，包括如下步骤：
步骤1），根据半导体气体传感器上电时长D确定待补偿值C；
所述待补偿值C在D≤E时，计算方法为：C=V*D*K；
其中，V为当前气体浓度AD值；D为上电时长，单位为天；K为补偿系数；
所述补偿值C在D>E时，计算方法为：C=F；
其中，E、F为预设常数；
步骤2），根据待补偿值C对当前气体浓度AD值V进行补偿，得补偿后的气体浓度AD值V1=V+C。
基于上述，所述补偿系数K的计算方法为：
K=A+(D/B)*G
其中，A为基本日衰减量，为预设百分比；B为衰减聚变和缓慢衰减的分界线，单位为天；G为聚变期的日增量。
本发明第二方面提供一种半导体气体传感器，该半导体气体传感器采用所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法对当前的气体浓度检测值进行补偿。
本发明第三方面提供一种半导体气体传感器报警方法，包括如下步骤：采用所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法获得补偿后的气体浓度AD值V1后，将V1与报警点标定值Valarm对比，当V1≥Valarm时，进行浓度超限报警。
本发明第四方面提供一种半导体气体检测报警器，包括用于检测气体浓度的半导体气体传感器和用于进行超限报警的报警器，该半导体气体检测报警器采用所述的半导体气体传感器报警方法进行超限报警。
本发明的有益效果为：
本发明通过确定半导体气体传感器的补偿系数K和工作时长D，对上电不同工作时间的传感器进行灵敏度补偿，解决了半导体气体传感器应用过程中经常遇到的灵敏度衰减导致的晚报警问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
图1为本发明实施例3报警方法的流程图。
图2为实测的14支半导体气体传感器V值分布图。
图3为补偿后的14支半导体气体传感器的V值分布图。
图4为按本发明方法补偿前后的48天内14支半导体气体传感器的V值平均值对比图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提出一种半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法，包括如下步骤：
步骤1），记录半导体气体传感器连续工作时长，换算成单位天，记为D，由于半导体气体传感器有断电后灵敏度恢复现象，因此，这期间，如果半导体气体传感器断电，D清零。
步骤2），按照公式K=A+(D/B)*G，计算补偿系数K；其中，A为基本日衰减量，为预设百分比；B为衰减聚变和缓慢衰减的分界线，单位为天；G为聚变期的日增量；
本实施例中，A、B、G均为经验值，A可以取值0.001，B可以取值15，G可以取值0.0005；特别的，A、B、G不局限于本取值，可根据不同厂家传感器特性进行调整。
步骤3），计算补偿值C：
所述待补偿值C在D≤E时，计算方法为：C=V*D*K；
其中，V为当前气体浓度AD值；D为上电时长，单位为天；K为补偿系数；
所述补偿值C在D>E时，计算方法为：C=F；
其中，E、F为预设常数；
本实施例中，E、F均为经验值，E可以取值31，F可以取值300；特别的，E、F取值也不仅限于此，可根据不同厂家传感器特性进行调整；
步骤4），根据待补偿值C对当前气体浓度AD值V进行补偿，得补偿后的气体浓度AD值V1=V+C。
实施例2
本实施例提供一种半导体气体传感器，该半导体气体传感器采用实施例1所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法对当前的气体浓度检测值进行补偿。
实施例3
本实施例提供一种半导体气体传感器报警方法，如图1所示，包括如下步骤：
采用实施例1所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法获得补偿后的气体浓度AD值V1后，将V1与报警点标定值Valarm对比，当V1≥Valarm时，进行浓度超限报警。
如图2-4所示，经过采用14支半导体气体传感器进行的实测对比，见下表1，本实施例方法能够明显发现补偿前后14支传感器浸泡在与标定报警点Valarm相同的气氛中时，补偿前14支传感器的最小平均偏离为185AD，最大平均偏离为341AD，导致晚报警严重，补偿后14支传感器，最小平均偏离±3个AD，最大平均偏离147个AD，负偏离为早报，正偏离为晚报，补偿后的最大平均偏离比补偿前的最小平均偏离还小，实测表明，按本实施例方法补偿后的传感器，相同的气氛时，报警点的检测更接近实际，从而解决半导体气体传感器应用过程中灵敏度衰减导致的晚报警问题。
表1
Figure 26913DEST_PATH_IMAGE002
实施例4
本实施例提供一种半导体气体检测报警器，包括用于检测气体浓度的半导体气体传感器和用于进行超限报警的报警器，该半导体气体检测报警器采用实施例3所述的半导体气体传感器报警方法进行超限报警。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1），根据半导体气体传感器上电时长D确定待补偿值C；
所述待补偿值C在D≤E时，计算方法为：C=V*D*K；
其中，V为当前气体浓度AD值；D为上电时长，单位为天；K为补偿系数；
所述补偿值C在D>E时，计算方法为：C=F；
其中，E、F为预设常数；
步骤2），根据待补偿值C对当前气体浓度AD值V进行补偿，得补偿后的气体浓度AD值V1=V+C。
2.根据权利要求1所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法，其特征在于，所述补偿系数K的计算方法为：
K=A+(D/B)*G
其中，A为基本日衰减量，为预设百分比；B为衰减聚变和缓慢衰减的分界线，单位为天；G为聚变期的日增量。
3.一种半导体气体传感器，其特征在于：该半导体气体传感器采用权利要求1-2任一项所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法对当前的气体浓度检测值进行补偿。
4.一种半导体气体传感器报警方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用权利要求1-2任一项所述的半导体气体传感器灵敏度衰减补偿方法获得补偿后的气体浓度AD值V1后，将V1与报警点标定值Valarm对比，当V1≥Valarm时，进行浓度超限报警。
5.一种半导体气体检测报警器，包括用于检测气体浓度的半导体气体传感器和用于进行超限报警的报警器，其特征在于：该半导体气体检测报警器采用权利要求4所述的半导体气体传感器报警方法进行超限报警。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1836518A (zh) * 2006-01-26 2006-09-27 朱上翔 一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法
CN101482531A (zh) * 2009-01-10 2009-07-15 大连理工大学 一种用于可燃气体探测器的基线漂移自适应补偿探测方法
JP2010086199A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Fuji Electric Systems Co Ltd 警報器
CN107576695A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 广东美的制冷设备有限公司 电化学气体传感器及其校准方法、空调器
CN107867081A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 卡西欧计算机株式会社 印刷装置、印刷方法以及计算机可读取的非易失性的记录介质
CN110018275A (zh) * 2019-04-10 2019-07-16 南京能启能电子科技有限公司 一种带补偿功能的气体探测器和补偿方法
CN110487967A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 广西玉柴机器集团有限公司 一种利用空气的NOx传感器在线校正方法及信号采集装置
CN111006918A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 武汉羽芒智能科技有限公司 一种用于大气环境有机污染物的智能监测仪器
CN211122634U (zh) * 2019-10-31 2020-07-28 盟莆安电子(上海)有限公司 一种催化燃烧传感器
CN111830110A (zh) * 2020-08-17 2020-10-27 江苏利得智能监测科技有限公司 一种氧气传感器自校准方法、装置及系统
CN112595767A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 深圳市豪恩安全科技有限公司 一种半导体式气体传感器的校准方法、系统、设备

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1836518A (zh) * 2006-01-26 2006-09-27 朱上翔 一种纳米银胶体的制备装置及浓度的估算方法
JP2010086199A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Fuji Electric Systems Co Ltd 警報器
CN101482531A (zh) * 2009-01-10 2009-07-15 大连理工大学 一种用于可燃气体探测器的基线漂移自适应补偿探测方法
CN107867081A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 卡西欧计算机株式会社 印刷装置、印刷方法以及计算机可读取的非易失性的记录介质
CN107576695A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 广东美的制冷设备有限公司 电化学气体传感器及其校准方法、空调器
CN110018275A (zh) * 2019-04-10 2019-07-16 南京能启能电子科技有限公司 一种带补偿功能的气体探测器和补偿方法
CN110487967A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 广西玉柴机器集团有限公司 一种利用空气的NOx传感器在线校正方法及信号采集装置
CN211122634U (zh) * 2019-10-31 2020-07-28 盟莆安电子(上海)有限公司 一种催化燃烧传感器
CN111006918A (zh) * 2019-12-19 2020-04-14 武汉羽芒智能科技有限公司 一种用于大气环境有机污染物的智能监测仪器
CN111830110A (zh) * 2020-08-17 2020-10-27 江苏利得智能监测科技有限公司 一种氧气传感器自校准方法、装置及系统
CN112595767A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 深圳市豪恩安全科技有限公司 一种半导体式气体传感器的校准方法、系统、设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙武: "无线传感器网络中定位及跟踪算法研究", 硕士学位论文 *
张海庆: "瓦斯抽放系统中CH4传感器的研究", 煤矿机械, vol. 39, no. 10 *

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