CN117169423A - 气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 - Google Patents
气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117169423A CN117169423A CN202310737983.6A CN202310737983A CN117169423A CN 117169423 A CN117169423 A CN 117169423A CN 202310737983 A CN202310737983 A CN 202310737983A CN 117169423 A CN117169423 A CN 117169423A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- gas sensor
- sensitive
- preset
- under
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title abstract description 32
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 92
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 71
- CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N clonixin Chemical compound CC1=C(Cl)C=CC=C1NC1=NC=CC=C1C(O)=O CLOMYZFHNHFSIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及检测技术领域，公开一种气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统。所述校正方法包括：在将气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对气体传感器加热；测量气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中所述预设条件包括第二预设温度，及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；根据电源电压、匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中标定气敏电阻为气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期漂移校正。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体地涉及一种气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统。
背景技术
传感器作为信息获取的主要手段，是智能时代不可或缺的共用关键技术。其中气体传感器作为识别判断气体种类、气体浓度的感知元件，在载人航天、安全监测、环境监控、人工智能、物联网等领域具有广泛应用。MEMS气体传感器因其体积小、低功耗、低成本等优势，越来越多的应用于生产生活中。MEMS气体传感器常用于气体浓度的检测，在应用过程中，不可避免的会受到外部环境的影响出现漂移，造成气体浓度检测精度下降的问题。其中，造成检测精度下降的原因即包括温度、湿度这类短期因素影响，也包括长期存储后出现的可逆性漂移以及长期使用后出现的老化漂移的影响。
在现有技术中，将气体传感器放置到专用的校正测试环境下进行校准，并需要额外设置一个高精度标准气体传感器以及注入标准气体。对于已经在应用现场使用的或者不能拆卸取出的气体传感器来说，这并不适用。并且，应用现场可能一直存在浓度未知的所检测气体，因此，不能实现对已经在现场应用的气体传感器的长期漂移进行校正。
发明内容
本发明的目的是提供一种气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统，其可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期可逆性漂移或长期老化漂移校正。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种气体传感器的可逆性漂移的校正方法，所述校正方法包括：在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述确定气敏电阻变化率包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并重复执行所述的校正方法。
优选地，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
通过上述技术方案，本发明创造性地首先在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；其次，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率；最后，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期可逆性漂移校正。
本发明第二方面提供一种气体传感器的老化漂移的校正方法，所述校正方法包括：获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述确定所述气敏电阻变化值包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
优选地，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，其中，a、b分别为第一常数与第二常数。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
优选地，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
优选地，所述获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻包括：根据所述电源电压、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻，在执行所述测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压的步骤之前，所述校正方法还包括：停止对所述气体传感器加热。
通过上述技术方案，本发明创造性首先获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻；其次，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值；然后，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；最后，根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期老化漂移校正。
本发明第三方面提供一种气体传感器的可逆性漂移的校正系统，所述校正系统包括：加热装置，用于在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；以及控制装置，用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，控制所述加热装置将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并通过所述的校正系统重复执行校正过程。
优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
有关本发明实施例提供的气体传感器的可逆性漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的可逆性漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。
本发明第四方面提供一种气体传感器的老化漂移的校正系统，所述校正系统包括：控制装置，用于获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；加热装置，用于停止对所述气体传感器加热；以及电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度，所述控制装置还用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
优选地，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，其中，a、b分别为第一常数与第二常数。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
有关本发明实施例提供的气体传感器的老化漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的老化漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。
本发明第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
本发明第六方面提供一种芯片，用于执行计算机程序，该计算机程序被所述芯片执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的气体传感器的可逆性漂移的校正方法的示意图；
图2是本发明一实施例提供的气体传感器的长期漂移的校正系统的结构图；
图3是本发明一实施例提供的对MEMS气体传感器的可逆性漂移的校正过程的示意图；
图4是本发明一实施例提供的气体传感器的老化漂移的校正方法的流程图；以及
图5是本发明一实施例提供的对气体传感器的长期老化漂移的校正过程的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
气体传感器在经过长期存储后其电阻会产生可逆性漂移，这种漂移与贮存环境有关。为了解决这种漂移，气体传感器安装到应用现场进行首次上电时，可进行如下的恢复性老化。
图1是本发明一实施例提供的气体传感器的可逆性漂移的校正方法的示意图。如图1所示，所述校正方法可包括：步骤S101，在将所述气体传感器加热到第一预设温度之后，停止对所述气体传感器加热；步骤S102，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；步骤S103，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为在所述预设条件下对所述气体传感器进行标定的气敏电阻；以及步骤S104，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
下面针对上述步骤S101-S104的具体内容进行解释和说明。
步骤S101，在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热。
其中，所述气体传感器可为电化学气体传感器，更具体可为MEMS(MicroElectromechanical System，微机电系统)传感器。
具体地，通过加热模块8对MEMS气体传感器5进行加热以达到一预设温度(这个加热过程可恢复MEMS气体传感器的气敏材料的活性)，维持加热T1时间后关闭加热模块8，如图2所示。
步骤S102，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压。
其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度。具体地，所述第一预设温度与所述第二预设温度可根据实际情况进行合理设置。例如，所述第二预设温度可为常温或现场温度。
具体地，加热T1时间后关闭加热模块8，等待T2时间以使得MEMS气体传感器降为常温。不加热状态(例如常温)下，MEMS气体传感器与敏感气体不反应，此时测量匹配电阻RL的电压Vt，如图2所示。
步骤S103，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值。
具体地，在一实施例中，出厂时在常温下进行气敏电阻标定以获取标定气敏电阻Ro。
在另一实施例中，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
其中，所述不同条件中的变量参数可为温度。
出厂时进行气敏电阻Ro标定时，可将Ro在不同温度T下的数据进行逐一标定，并将对应关系拟合为公式：
Ro(T)＝aT2+bT+c，式1
其中，a、b、c均为拟合系数。
然后，将现场温度代入上式1中，可得到在现场温度下的标定气敏电阻。
对于步骤S103，所述确定气敏电阻变化率包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
其中，所述匹配电阻与所述气体传感器(即气敏电阻)相串联。
具体地，首先，利用匹配电阻RL与气敏电阻R1对电源电压V进行电阻分压的原理，计算得出MEMS气体传感器在不加热状态(例如常温)下的气敏电阻R1，公式如下：
其中，Vt为匹配电阻RL的电压。
然后，将计算得出的气敏电阻R1与出厂时不加热状态(例如常温)下的标定气敏电阻Ro进行比较，计算此时的气敏电阻变化率β：
步骤S104，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
对于步骤S104，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作可包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并重复执行所述的校正方法(例如步骤S101-S104)。
若MEMS气体传感器不加热状态(例如常温)下的气敏电阻变化率β≤A％，则判断长期可逆性漂移消失，随后进入正常检测模式(检测气体浓度)。若变化率β＞A％，则判断长期可逆性漂移仍存在，则重复上述步骤(例如步骤S101-S104)，直到MEMS气体传感的可逆性漂移消失。
在一实施例中，除了第二预设温度之外，所述预设条件还可包括预设湿度。其中，所述第二预设温度可为现场温度，以及所述预设湿度可为现场湿度。相应地，在确定所述标定气敏电阻的过程中，所述不同条件中的变量参数包括温度与湿度。
相应地，在将所述气体传感器加热到第一预设温度之后，停止对所述气体传感器加热并测量所述气体传感器的匹配电阻在所述现场温度与所述现场湿度下的电阻值；然后，根据电源电压、所述匹配电阻在所述现场温度与所述现场湿度下的电压以及所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率；接着，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
具体地，通过加热模块8对MEMS气体传感器5进行加热以达到一预设温度，通电T1时间后关闭加热模块，等待T2时间以使得MEMS气体传感器降为现场温度。现场温度且现场湿度下，MEMS气体传感器与敏感气体不反应，此时测量匹配电阻RL的电压Vt。然后，利用公式2计算得出MEMS气体传感器在现场温度且现场湿度下的气敏电阻R1。
由于气体传感器的气敏电阻也会受到外部环境中的湿度变化的影响，应用现场的温湿度环境与出厂标定时气敏电阻Ro时的情况可能不同。因此，在出厂时进行气敏电阻Ro标定时，将Ro在不同温度T和湿度％RH下的数据进行逐一标定，并将对应关系拟合为公式。例如，可拟合成二阶多项式公式，如下所示：
Ro(T,％RH)＝mT2+lT+n(％RH)*T+p(％RH)+q(％RH)2+w ， 式4
其中，m、l、n、p、q、w均为拟合系数。
然后，将现场温度与现场湿度代入上式4中，可得到在现场温度与现场湿度下的标定气敏电阻。接着，将式3中的Ro替换为对温湿度数据进行校正后的式4，由此，可计算得到气敏电阻变化率β，并根据气敏电阻变化率β执行相应的校正操作。因此，本实施例可排除温湿度因素的影响，从而进一步增强对恢复性老化状态判断的准确性。
具体而言，现以图2所示的校正系统为例对MEMS气体传感器的可逆性漂移的校正过程进行说明，如图3所示。
如图3所示，对MEMS气体传感器的可逆性漂移的校正过程可包括以下步骤S301-S309。
步骤S301，上位机下发恢复性老化命令。
系统首次上电时，上位机1(例如，数据采集上位机)通过通讯接口2向控制器3(例如，微控制单元MCU)下发恢复性老化命令。
步骤S302，控制加热模块开启。
控制器3(例如，微控制单元MCU)接到命令后，对MEMS气体传感器5进行通电，并通过加热控制模块4控制加热模块8对MEMS气体传感器5进行加热。
步骤S303，判断加热时间是否达到T1？若是，则执行步骤S304；否则，执行步骤S302。
步骤S304，控制加热模块关闭。
通电T1时间后通过加热控制模块4关闭加热模块8。
步骤S305，等待T2时间。
等待T2时间，使得MEMS气体传感器5降为现场温度。现场温度下，MEMS气体传感器5与敏感气体不反应。
步骤S306，测量匹配电阻在现场温度下的电压，计算MEMS气体传感器在现场温度下的气敏电阻。
控制器3(例如，微控制单元MCU)通过ADC转换模块6测量匹配电阻RL的电压Vt，并根据式2计算现场温度下的气敏电阻R1。
步骤S307，计算气敏电阻变化率β。
通过温湿度传感器7采集环境中的温度信息(即现场温度)；控制器3(例如，微控制单元MCU)获取现场温度，并结合出厂时标定的气敏电阻与温度之间的函数关系(式1)，确定标定气敏电阻Ro；之后根据R1、Ro以及式3可计算气敏电阻变化率β。
步骤S308，判断β≤A％？若是，则执行步骤S309；否则，执行步骤S302。
步骤S309，确认完成恢复性老化。
也就是说，执行完成针对因长期存储导致的可逆性漂移的校正过程。
系统首次上电时，上位机向控制器下发恢复性老化命令，控制器控制MEMS气体传感器进行恢复性加热老化，加热一段时间后停止加热。利用MEMS气体传感器在不加热的情况下不与所检测气体发生反应的特点，测量气体传感器不加热状态下的气敏电阻阻值，与出厂时不加热状态下标定的气敏电阻阻值进行比较，根据电阻变化率判断是否完成恢复性加热老化。该方案实现了气体传感器在应用现场复杂气体环境中的远程自动恢复性加热老化，排除了气体传感器长期存储后产生的可逆性漂移对检测数据带来的干扰。
综上所述，本发明创造性地首先在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；其次，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率；最后，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期可逆性漂移校正。
在实际应用中，气体传感器(例如，MEMS气体传感器)经过长时间的使用，会出现老化问题，这导致出现长期漂移且不可逆，需要重新进行校正。对于已经在应用现场使用的或者不能拆卸取出的气体传感，应用现场可能一直存在浓度未知的所检测气体，针对该问题，本发明采用了一种远程自动校正的方法。
图4是本发明一实施例提供的气体传感器的老化漂移的校正方法的流程图。如图4所示，所述校正方法可包括：步骤S401，获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；步骤S402，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；步骤S403，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为在所述预设条件下对所述气体传感器进行标定的气敏电阻；步骤S404，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及步骤S405，根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
下面分别针对上述步骤S401-S405的具体内容进行解释和说明。
步骤S401，获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻。
其中，所述工作条件包括第一预设温度。在所述第一预设温度下，所述气体传感器可与相应的敏感气体发生反应，从而导致气体传感器的气敏电阻发生变化，结合第一预设温度可计算得出所述敏感气体的气体浓度。
其中，所述气体传感器可为电化学气体传感器，更具体可为MEMS(MicroElectromechanical System，微机电系统)传感器。
一方面，可采用先前测量的所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻。
另一方面，所述获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻包括：根据所述电源电压、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻。
在执行所述测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压的步骤(即步骤S402)之前，所述校正方法还包括：停止对所述气体传感器加热。
具体地，测量匹配电阻在所述第一预设温度下的电压VH；然后通过下式计算得出所述MEMS气体传感器在所述第一预设温度下的气敏电阻RH，
其中，V为电源电压。
步骤S402，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压。
其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度。具体地，所述第一预设温度与所述第二预设温度可根据实际情况进行合理设置。例如，所述第二预设温度可为常温或现场温度。
具体地，关闭加热模块，等待T2时间以使得MEMS气体传感器降为常温。不加热状态(例如常温)下，MEMS气体传感器与敏感气体不反应，此时测量匹配电阻RL的电压Vt。
步骤S403，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值。
其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值。
具体地，在一实施例中，出厂时在常温下进行气敏电阻标定以获取标定气敏电阻Ro。
在另一实施例中，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
其中，所述不同条件中的变量参数可为温度。关于标定气敏电阻的标定方法可参见上述步骤S102中的相关描述，于此不再进行赘述。
对于步骤S403，所述确定所述气敏电阻变化值包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
其中，所述匹配电阻与所述气体传感器(即气敏电阻)相串联。
具体地，首先，利用匹配电阻RL与气敏电阻R1对电源电压V进行电阻分压的原理，根据上式2计算得出MEMS气体传感器在不加热状态(例如常温)下的气敏电阻R1。然后，将计算得出的气敏电阻R1与出厂时不加热状态(例如常温)下的标定气敏电阻Ro的差，即△R1＝R1-Ro。
步骤S404，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量。
对于步骤S404，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，
其中，a、b分别为第一常数与第二常数。a、b的具体取值与所述气体传感器的敏感气体相关。
步骤S405，根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
对于步骤S405，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
具体地，若所述气敏电阻漂移量△RH小于或等于安全阈值，则采用△RH对气体传感器的浓度检测公式进行校正。
例如，若浓度检测公式为P＝f(R,T)，R为所述气体传感器在温度T下的气敏电阻，则利用漂移量对其中的气敏电阻R进行校正，达到校正后的公式如下：P＝f(R+△RH,T)。
例如，若浓度检测公式为P＝f(R,T,％RH)，R为所述气体传感器在温度T与湿度下％RH的气敏电阻，则利用漂移量对其中的气敏电阻R进行校正，达到校正后的公式如下：P＝f(R+△RH,T,％RH)。
若所述气敏电阻漂移量△RH大于所述安全阈值，则判断该气体传感器需要进行更换，通过通讯模块将故障信息发送给上位机，以提醒操作人员进行更换。
在一实施例中，除了第二预设温度之外，所述预设条件还可包括预设湿度。其中，所述第二预设温度可为现场温度，以及所述预设湿度可为现场湿度。相应地，在确定所述标定气敏电阻的过程中，所述不同条件中的变量参数包括温度与湿度。
相应地，根据所述电源、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻；停止对所述气体传感器加热并测量所述气体传感器的匹配电阻在所述现场温度与所述现场湿度下的电压；然后，根据电源电压、所述匹配电阻在所述现场温度与所述现场湿度下的电压以及所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值；接着，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；最后根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
具体地，测量匹配电阻在工作条件下的电压VH，根据式5计算得出MEMS气体传感器在工作条件下的气敏电阻RH。关闭加热模块，等待T2时间以使得MEMS气体传感器降为现场温度。现场温度且现场湿度下，MEMS气体传感器与敏感气体不反应，此时测量匹配电阻RL的电压Vt。然后，利用公式2计算得出MEMS气体传感器在现场温度且现场湿度下的气敏电阻R1。
由于气体传感器的气敏电阻也会受到外部环境中的湿度变化的影响，应用现场的温湿度环境与出厂标定时气敏电阻Ro时的情况可能不同。因此，在出厂时进行气敏电阻Ro标定时，将Ro在不同温度T和湿度％RH下的数据进行逐一标定，并将对应关系拟合为公式。例如，可拟合成二阶多项式公式4。然后，将现场温度与现场湿度代入上式4中，可得到在现场温度与现场湿度下的标定气敏电阻Ro。接着，计算得到气敏电阻变化值△R1＝R1-Ro，并根据气敏电阻变化值△R1、RH、R1以及上式6可计算气敏电阻漂移量△RH。最后，根据气敏电阻漂移量△RH，对所述气体传感器执行相应的校正操作。因此，本实施例可排除温湿度因素的影响，从而进一步增强对长期老化漂移(不可逆漂移)判断的准确性。
具体而言，现以图2所示的校正系统为例对MEMS气体传感器的长期老化漂移的校正过程进行说明，如图5所示。
如图5所示，对MEMS气体传感器的长期老化漂移的校正过程可包括以下步骤S501-S511。
步骤S501，上位机下发零点长期漂移校正命令。
上位机1(例如，数据采集上位机)通过通讯接口2向控制器3(例如，微控制单元MCU)下发零点长期漂移校正命令。
步骤S502，测量匹配电阻在工作条件下的电压，并计算MEMS气体传感器在工作条件下的气敏电阻RH。
控制器3(例如，微控制单元MCU)接到命令后，通过ADC转换模块6测量匹配电阻RL在工作条件下的电压VH，并根据式5计算工作条件下的气敏电阻RH。
步骤S503，控制加热模块关闭。
步骤S504，等待T2时间。
等待T2时间，使得MEMS气体传感器5降为现场温度。现场温度下，MEMS气体传感器5与敏感气体不反应。
步骤S505，测量匹配电阻在现场温度下的电压，计算MEMS气体传感器在现场温度下的气敏电阻R1。
控制器3(例如，微控制单元MCU)通过ADC转换模块6测量匹配电阻RL的电压Vt，并根据式2计算现场温度下的气敏电阻R1。
步骤S506，计算气敏电阻变化值△R1。
通过温湿度传感器7采集环境中的温度信息(即现场温度)；控制器3(例如，微控制单元MCU)获取现场温度，并结合出厂时标定的气敏电阻与温度之间的函数关系(式1)，确定标定气敏电阻Ro；之后根据R1、Ro可计算气敏电阻变化值△R1。
步骤S507，根据△R1、R1、RH计算气敏电阻漂移量△RH。
控制器3(例如，微控制单元MCU)将△R1、R1、RH代入公式6计算得到气敏电阻漂移量△RH。
步骤S508，判断△RH是否在安全阈值之内？若是，则执行步骤S509；否则，执行步骤S511。
步骤S509，用△RH对MEMS气体传感器的浓度检测公式进行校正。
步骤S510，确认完成长期老化漂移校正。
也就是说，执行完成针对因长期老化导致的不可逆性漂移的校正过程。
步骤S511，发送故障信息至上位机。
将故障信息发送至上位机1(例如，数据采集上位机)。
上述各个实施例利用MEMS气体传感器在不加热的情况下不与所检测气体发生反应的特点，首先测量正常工作状态下MEMS气体传感器的气敏电阻RH，然后关闭加热模块，测量不加热状态下的气敏电阻R1，计算R1与出厂时不加热状态下的标定气敏电阻Ro之差△R1，最后通过校正公式计算得出MEMS气体传感器在正常工作状态下的零点漂移量△RH，实现了MEMS气体传感器在应用现场复杂气体环境中进行远程零点长期老化漂移校正的功能，解决了已经在应用现场使用的或者不能拆卸取出的气体传感器的零点长期老化漂移校正问题。
综上所述，本发明创造性首先获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻；其次，停止对所述气体传感器加热并测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值；然后，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；最后，根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期老化漂移校正。
本发明一实施例提供一种气体传感器的可逆性漂移的校正系统，所述校正系统包括：加热装置，用于在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；以及控制装置，用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，控制所述加热装置将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并通过所述的校正系统重复执行校正过程。
优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
其中，所述控制装置可为图2中的控制器3；所述加热装置可为图2中的加热模块8；以及所述电压测量装置可为图2中的ADC转换模块6。
有关本发明实施例提供的气体传感器的可逆性漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的可逆性漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。
本发明一实施例提供一种气体传感器的老化漂移的校正系统，所述校正系统包括：控制装置，用于获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；以及加热装置，用于停止对所述气体传感器加热；电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度，所述控制装置还用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
优选地，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，其中，a、b分别为第一常数与第二常数。
优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
优选地，所述预设条件还包括预设湿度。
优选地，所述控制装置用于获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻包括：根据所述电源电压、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻，所述校正系统还包括：加热装置，用于停止对所述气体传感器加热。
其中，所述控制装置可为图2中的控制器3；所述加热装置可为图2中的加热模块8；以及所述电压测量装置可为图2中的ADC转换模块6。
有关本发明实施例提供的气体传感器的老化漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的老化漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。
在通过任一或者两种校正方法对气体传感器(如MEMS气体传感器5)的长期漂移校正之后，可采用校正后的气体传感器(如MEMS气体传感器5)对现场环境中的气体浓度进行测量。
具体地，控制器3通过加热控制模块4对MEMS气体传感器5芯片内的加热模块进行加热，加热一定时间后，气体传感器的温度达到工作温度，此时MEMS气体传感器5内的芯片与待检测气体发生反应。在不同的气体浓度下，MEMS气体传感器5内部的气敏电阻也不同，进而引起外部匹配电阻的电压出现变化。控制器3通过ADC转换模块6采集匹配电阻的电压，并通过温湿度传感器7采集环境中的温度、湿度信息，结合出厂前数据标定的公式(例如，P＝f(R,T)、P＝f(R+△RH,T)或者P＝f(R+△RH,T,％RH))，计算得出当前的气体浓度数据。
本发明一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
本发明一实施例提供一种芯片，用于执行计算机程序，该计算机程序被所述芯片执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
具体地，本实施例提供一种芯片，包括：处理器；用于存储所述处理器执行的计算机程序的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述计算机程序，并执行所述计算机程序以实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (25)
1.一种气体传感器的可逆性漂移的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：
在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；
测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；
根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及
根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述确定气敏电阻变化率包括：
根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及
根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：
在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者
在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并重复执行所述权利要求1所述的校正方法。
4.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述校正方法还包括：
对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；
确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及
根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述预设条件还包括预设湿度。
6.一种气体传感器的老化漂移的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：
获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；
测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；
根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；
根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及
根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
7.根据权利要求6所述的校正方法，其特征在于，所述确定所述气敏电阻变化值包括：
根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及
根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
8.根据权利要求6所述的校正方法，其特征在于，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：
根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，
其中，a、b分别为第一常数与第二常数。
9.根据权利要求6所述的校正方法，其特征在于，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：
在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者
在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
10.根据权利要求6所述的校正方法，其特征在于，所述校正方法还包括：
对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；
确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及
根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述预设条件还包括预设湿度。
12.根据权利要求6-10中任一项所述的校正方法，其特征在于，所述获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻包括：
根据所述电源电压、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻，
在执行所述测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压的步骤之前，所述校正方法还包括：停止对所述气体传感器加热。
13.一种气体传感器的可逆性漂移的校正系统，其特征在于，所述校正系统包括：
加热装置，用于在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；
电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；以及
控制装置，用于执行以下操作：
根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及
根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
14.根据权利要求13所述的校正系统，其特征在于，所述控制装置包括：
第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及
第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。
15.根据权利要求13所述的校正系统，其特征在于，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：
在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者
在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，控制所述加热装置将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并通过权利要求13所述的校正系统重复执行校正过程。
16.根据权利要求13所述的校正系统，其特征在于，所述校正系统还包括：
标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；
第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及
第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的校正系统，其特征在于，所述预设条件还包括预设湿度。
18.一种气体传感器的老化漂移的校正系统，其特征在于，所述校正系统包括：
控制装置，用于获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；以及
电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度，
所述控制装置还用于执行以下操作：
根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；
根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及
根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。
19.根据权利要求18所述的校正系统，其特征在于，所述控制装置包括：
第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及
第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。
20.根据权利要求18所述的校正系统，其特征在于，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：
根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻RH、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻R1、所述气敏电阻变化值△R1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△RH，
其中，a、b分别为第一常数与第二常数。
21.根据权利要求18所述的校正系统，其特征在于，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：
在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者
在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。
22.根据权利要求18-21中任一项所述的校正系统，其特征在于，所述校正系统还包括：
标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；
第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及
第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。
23.根据权利要求18-21中任一项所述的校正系统，其特征在于，所述预设条件还包括预设湿度。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或权利要求6-12任一项所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
25.一种芯片，其特征在于，用于执行计算机程序，该计算机程序被所述芯片执行时实现权利要求1-5中任一项所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或权利要求6-12任一项所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310737983.6A CN117169423A (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310737983.6A CN117169423A (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117169423A true CN117169423A (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=88938174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310737983.6A Pending CN117169423A (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117169423A (zh) |
-
2023
- 2023-06-20 CN CN202310737983.6A patent/CN117169423A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6594603B1 (en) | Resistive element diagnostics for process devices | |
| US7255475B2 (en) | Thermometry probe calibration method | |
| US8314623B2 (en) | System and method for more accurate temperature sensing using thermistors | |
| EP2302344A2 (en) | An apparatus for measuring temperature and method thereof | |
| CN109043675A (zh) | 一种电加热不燃烧烟具及其温控装置 | |
| JP2010511894A (ja) | プロセス変数送信機における温度センサ構成の検出 | |
| WO2008036770A2 (en) | Universal sensor controller for a thermal anemometer | |
| CN103234662A (zh) | 一种温度自动检测的补偿方法及温度自动检测系统 | |
| CN108870756A (zh) | 燃气热水器的出水流量检测校正方法 | |
| CN108245006A (zh) | 电热水壶加热控温方法和电热水壶 | |
| EP2981764B1 (en) | In situ probe with improved diagnostics and compensation | |
| CN106092375B (zh) | 机载设备地面温度传感器的校验方法及校验仪器 | |
| CN113483919A (zh) | 一种温度校准方法、系统、存储介质和电子设备 | |
| CN117169423A (zh) | 气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统 | |
| WO2014052110A2 (en) | Process variable transmitter with emf detection and correction | |
| CN108027287B (zh) | 用于校准位于自动化技术过程中的温度传感器的方法 | |
| CN115236135A (zh) | 用于气体传感器的基线校准方法、控制装置和气体传感器 | |
| CN103575763A (zh) | 对传感器自动零点校准的电路及方法 | |
| CN107367697A (zh) | 一种双探测器锂电池表面温度检测装置及方法 | |
| JP5111180B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JP6912348B2 (ja) | ガス検知器 | |
| CN102538864B (zh) | 检测热敏电阻器感测的介质改变的系统和方法 | |
| CN111344561B (zh) | 用于运行气体传感器设备的方法和气体传感器设备 | |
| CN107064436B (zh) | 微机电系统传感器的气体检测方法、传感器及存储介质 | |
| EP2729777B1 (en) | Method for testing temperature sensors and a testing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |