提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法
【專利摘要】提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，它包括：利用一氧化碳?xì)怏w通過(guò)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出正弦波的特性排除其他氣體的干擾；找出一氧化碳濃度與半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出波形周期(P-T)曲線的圖形特征；利用曲線在一氧化碳?xì)怏w濃度拐點(diǎn)后與坐標(biāo)橫軸趨于平行的特征尋找報(bào)警點(diǎn)；對(duì)濃度拐點(diǎn)（約170ppm）進(jìn)行判定及計(jì)算；根據(jù)標(biāo)定平均注氣速度V標(biāo)和測(cè)量平均注氣速度ν測(cè)比較，判斷標(biāo)定起振濃度對(duì)應(yīng)的測(cè)量起振濃度。無(wú)論半導(dǎo)體一氧化碳傳感器處在任何檢測(cè)環(huán)境和泄漏速度的條件下，對(duì)采集的數(shù)據(jù)處理和修正后，都可以把所有因素對(duì)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量造成的系統(tǒng)誤差函括其中，并通過(guò)找到檢測(cè)曲線與標(biāo)定曲線的關(guān)系來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w濃度；具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣、液化氣是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸和使用到的氣體；當(dāng)使用人工煤氣發(fā)生泄露和使用天然氣、液化氣不完全燃燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w的聚集；由于一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)刺激、無(wú)法用五官感知的有毒氣體，使得一般人在意外中毒時(shí)無(wú)法自我察覺，最終釀成重大傷害甚至死亡，因此成為日常生活中的“隱形殺手”。
[0003]半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器即是一種用于檢測(cè)空氣中一氧化碳是否超出安全標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警裝置，它通過(guò)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器感應(yīng)空氣中一氧化碳?xì)怏w的濃度將其轉(zhuǎn)變成電流或電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)一級(jí)或兩級(jí)信號(hào)放大，傳送給單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)比較與處理，當(dāng)超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)單片機(jī)就發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，或驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或信號(hào)傳輸。根據(jù)傳感器工作原理的不同，氣體傳感器大致可分為:光譜型氣體傳感器，電化學(xué)型氣體傳感器，半導(dǎo)體氣敏傳感器等。其中光譜型氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類，準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度，然而該類儀器價(jià)格昂貴，多適用于實(shí)驗(yàn)室精確測(cè)定，在民用上并不經(jīng)濟(jì)。電化學(xué)型傳感器在靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性方面也比較突出，是以往制造一氧化碳報(bào)警器的主要傳感元件；但電化學(xué)型傳感器造價(jià)高、壽命短、維護(hù)要求高的缺點(diǎn)使其難以進(jìn)一步作為民用報(bào)警器來(lái)推廣。而一氧化碳半導(dǎo)體氣敏傳感器則具有體積小、造價(jià)低、靈敏度高、壽命長(zhǎng)、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是制造普及型一氧化碳報(bào)警器的理想元件，非常適合居家使用。但它也同時(shí)存在兩個(gè)致命缺陷:一是穩(wěn)定性差，零點(diǎn)輸出隨時(shí)間漂移嚴(yán)重；另一缺點(diǎn)是對(duì)一氧化碳?xì)怏w的選擇性差，半導(dǎo)體一氧化碳傳感器易受其它氣體干擾，造成誤報(bào)警現(xiàn)象。這兩個(gè)缺陷使得半導(dǎo)體一氧化碳傳感器技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的應(yīng)用受到限制。
[0004]半導(dǎo)體一氧化碳傳感器其輸出波型為正弦波，其振蕩頻率與濃度成正比，即其振蕩周期與濃度成反比。如圖1所示，從圖中可以看到隨著一氧化碳?xì)怏w濃度的增加，振蕩周期逐漸減小，頻率逐漸變快，波峰電壓逐漸升高。圖1和圖2為同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器分別在不同條件下的測(cè)量圖形。
[0005]由于半導(dǎo)體一氧化碳傳感器材料的改性和摻雜，其輸出波形不是傳統(tǒng)的拋物線形態(tài)，而是一個(gè)正弦波，且正弦波的頻率和一氧化碳?xì)怏w濃度成正比的關(guān)系。該特性為研究半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的應(yīng)用開辟了一個(gè)嶄新的途徑。利用各種氣體對(duì)這種半導(dǎo)體一氧化碳傳感器反復(fù)驗(yàn)證，只有一氧化碳?xì)怏w才能對(duì)此產(chǎn)生正弦波，而別的氣體都不會(huì)。因此該半導(dǎo)體一氧化碳傳感器有效地解決了一氧化碳?xì)怏w濃度測(cè)量的選擇性，使得半導(dǎo)體一氧化碳?xì)鈧鞲衅髌鞑粫?huì)有誤報(bào)現(xiàn)象。
[0006]從圖1和圖2中還可以看出，即使是對(duì)同一只半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量條件不同、注氣的速率不同等因素都會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體一氧化碳傳感器正弦波的形態(tài)不同，但首個(gè)脈沖的產(chǎn)生都是在特定濃度條件下才會(huì)發(fā)生，這就為研究提高半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的測(cè)量精度提供了又一技術(shù)關(guān)鍵。[0007]理論上半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量一氧化碳?xì)怏w濃度的方法即是在標(biāo)定過(guò)程中記錄下設(shè)定報(bào)警濃度所對(duì)應(yīng)的脈沖周期值，在測(cè)量曲線中每個(gè)正弦波振蕩周期與標(biāo)定周期值相比較，如果小于等于標(biāo)定周期值即可輸出報(bào)警信號(hào)。然而由于半導(dǎo)體一氧化碳傳感器穩(wěn)定性較差，實(shí)際工作中受工作環(huán)境(如壓力、溫度、濕度以及一氧化碳?xì)怏w泄漏速度等外界因素)的影響較大，還會(huì)隨著材料的老損，使得半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的靈敏度下降，起振時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)。如果只是簡(jiǎn)單就檢測(cè)脈沖周期值與標(biāo)定周期值相比較，則氣體測(cè)量精度會(huì)相差甚遠(yuǎn)。因此半導(dǎo)體一氧化碳傳感器精確測(cè)量難以保障。圖2為同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器在另一實(shí)驗(yàn)條件下顯示的振蕩波形，對(duì)比圖1可觀察到，該正弦波的起振時(shí)間明顯較長(zhǎng)且初始振蕩波的周期較大。
[0008]如圖3所示，以一氧化碳?xì)怏w濃度為橫坐標(biāo)，以波形振蕩周期為縱坐標(biāo)，任取同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器數(shù)次實(shí)驗(yàn)測(cè)定的濃度、周期作P-T曲線圖。圖3是同一只半導(dǎo)體一氧化碳傳感器反復(fù)測(cè)試濃度和振蕩周期的曲線圖。從圖中不難看出該半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的重復(fù)性很難趨同，但其曲線的形態(tài)和走勢(shì)顯示一氧化碳?xì)怏w濃度與波形周期所成的反比關(guān)系與實(shí)驗(yàn)條件無(wú)關(guān)，都會(huì)通過(guò)拐點(diǎn)濃(約170ppm)后進(jìn)入飽和區(qū)間，然后逐漸走平。然而由于各曲線的起始點(diǎn)(起振時(shí)間)不同、斜率變化不同，我們不能利用簡(jiǎn)單的數(shù)量比例關(guān)系從周期、頻率或電壓中推算氣體濃度。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，由于半導(dǎo)體一氧化碳傳感器存在穩(wěn)定性較差的特點(diǎn)，即便是同一個(gè)傳感器在相同環(huán)境條件和相同氣體濃度下每一次測(cè)量對(duì)應(yīng)的周期、頻率和電壓也不盡相同。若將半導(dǎo)體一氧化碳傳感器標(biāo)定周期值和測(cè)量周期值直接比較，就會(huì)使半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器這種以點(diǎn)概面的測(cè)定方法忽視了現(xiàn)實(shí)環(huán)境的眾多影響因素，在實(shí)際測(cè)量中勢(shì)必是行不通的，為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法。
[0010]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0011]提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，它包括以下步驟:
[0012]S1、利用一氧化碳?xì)怏w通過(guò)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出正弦波的特性排除其他氣體的干擾；
[0013]S2、找出一氧化碳濃度與波形周期以及P-T曲線的關(guān)系；
[0014]S3、利用曲線在拐點(diǎn)后與坐標(biāo)橫軸趨于平行的特征確定報(bào)警點(diǎn)；
[0015]S4、對(duì)拐點(diǎn)濃度170ppm進(jìn)行判定及計(jì)算；
[0016]S5、根據(jù)已知的標(biāo)定注氣速度判斷測(cè)量曲線平均注氣速度V _，并進(jìn)行計(jì)算，找到標(biāo)定起振濃度對(duì)應(yīng)的測(cè)量起振濃度；
[0017]S6、判斷報(bào)警點(diǎn)。
[0018]進(jìn)一步地，如權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，如S2中所述:一氧化碳?xì)怏w濃度與波形周期成反比例關(guān)系，濃度增加至拐點(diǎn)濃度(見濃度周期(P-T)曲線圖)，約在170ppm左右。在0-170ppm的區(qū)間里，波形周期隨濃度升高而迅速減小，濃度超過(guò)170ppm后曲線趨于平緩，逐漸與X軸平行，曲線與坐標(biāo)軸橫軸間距趨于常數(shù)。[0019]進(jìn)一步地，如權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，如S3中所述，當(dāng)氣體濃度接近170ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差約為0.5s,當(dāng)氣體濃度接近230ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差一般不超過(guò)0.2s (見表一)。
[0020]進(jìn)一步地，如權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，如S6中所述，根據(jù)標(biāo)定起振濃度找到測(cè)量起振濃度，首個(gè)標(biāo)定和測(cè)量(如P-T曲線圖中所示第η個(gè))波形周期值對(duì)應(yīng)后通過(guò)計(jì)算找到測(cè)量的拐點(diǎn)濃度(約170ppm)對(duì)應(yīng)的測(cè)量周期值，然后根據(jù)進(jìn)入飽和區(qū)間后P-T曲線走平(周期變化較小)以及標(biāo)定曲線與測(cè)量曲線平行(隨著濃度增加標(biāo)定周期與測(cè)量周期的差值約成定值)，通過(guò)計(jì)算找到報(bào)警點(diǎn)。
[0021]本發(fā)明在利用波形周期和氣體濃度反比例關(guān)系不變的前提下，通過(guò)對(duì)大量實(shí)驗(yàn)生成的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，找出一種針對(duì)不同曲線圖形變化規(guī)律的數(shù)據(jù)分析處理方法；半導(dǎo)體一氧化碳傳感器經(jīng)過(guò)初始標(biāo)定后，存儲(chǔ)標(biāo)定曲線數(shù)據(jù)；當(dāng)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器實(shí)際測(cè)量時(shí)，無(wú)論其處在何種檢測(cè)環(huán)境、何種泄漏速度的條件下，對(duì)采集的數(shù)據(jù)處理和修正后，都可以把所有因素對(duì)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量造成的系統(tǒng)誤差函括其中，并通過(guò)找到檢測(cè)曲線與標(biāo)定曲線的關(guān)系來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w濃度；具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的輸出波形；
[0023]圖2為同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器在另一實(shí)驗(yàn)條件下顯示的振蕩波形；
[0024]圖3為同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器反復(fù)測(cè)試濃度和振蕩周期的曲線圖；
[0025]圖4為將半導(dǎo)體一氧化碳傳感器置于密閉的實(shí)驗(yàn)箱中并以恒定注氣速度將一氧化碳?xì)怏w注入實(shí)驗(yàn)箱時(shí)的半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的輸出波形；
[0026]圖5為同一半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的標(biāo)定曲線(下方)和模擬一氧化碳?xì)怏w泄露的測(cè)量曲線(上方)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]本發(fā)明提供了提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，它包括以下步驟:S1、利用一氧化碳?xì)怏w通過(guò)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出正弦波的特性排除其他氣體的干擾，杜絕誤報(bào)現(xiàn)象；S2、找出一氧化碳濃度與波形周期曲線的圖形特征；S3、利用曲線在拐點(diǎn)后P-T曲線走平(周期幾乎不變)以及標(biāo)定曲線與測(cè)量曲線平行(隨著濃度增加標(biāo)定周期與測(cè)量周期的差值成定值)找報(bào)警點(diǎn)；S4、對(duì)拐點(diǎn)濃度170ppm進(jìn)行判定及計(jì)算；S5、據(jù)已知的標(biāo)定注氣速度判斷測(cè)量曲線平均注氣速度；S6、判斷報(bào)警點(diǎn)。
[0029]作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，在S2中，氣體濃度與波形周期成反比例關(guān)系，曲線以170ppm為拐點(diǎn)，在0-170ppm的區(qū)間里，波形周期隨濃度升高而迅速減小，濃度超過(guò)170ppm后曲線趨于平緩，逐漸與X軸平行，曲線與坐標(biāo)軸橫軸間距趨于常數(shù)。
[0030]作為本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，在S3中，當(dāng)氣體濃度接近170ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差約為0.5s,當(dāng)氣體濃度接近230ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差一般不超過(guò)0.2s。(見表一)
[0031]作為本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，在S6中，根據(jù)標(biāo)定起振濃度找到測(cè)量起振濃度，首個(gè)標(biāo)定和測(cè)量(如P-T曲線圖中所示第η個(gè))波形周期值對(duì)應(yīng)后通過(guò)計(jì)算找到測(cè)量的拐點(diǎn)濃度(約170ppm)對(duì)應(yīng)的測(cè)量周期值，然后根據(jù)進(jìn)入飽和區(qū)間后P-T曲線走平(周期變化較小)以及標(biāo)定曲線與測(cè)量曲線平行(隨著濃度增加標(biāo)定周期與測(cè)量周期的差值約成定值)，通過(guò)計(jì)算找到報(bào)警點(diǎn)，如本專利中以230ppm為例說(shuō)明報(bào)警點(diǎn)的確定。
[0032]無(wú)論處在何種環(huán)境條件下，一氧化碳的氣體濃度均與其波形周期成反比關(guān)系；從圖3中不難看出每條測(cè)量曲線(呈拋物線狀)幾乎都在特定濃度進(jìn)入拋物線的飽和區(qū)間，可以把此濃度(170ppm)定義為拐點(diǎn)濃度。在0-170ppm的區(qū)間里，波形周期隨濃度升高而迅速減小，濃度超過(guò)170ppm后曲線趨于平緩，逐漸與X軸平行，曲線與坐標(biāo)軸橫軸間距趨于常數(shù)。雖然半導(dǎo)體材料有限的穩(wěn)定性使得測(cè)量曲線往往呈現(xiàn)較大的差異性，為準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度增加了難度，但如果將報(bào)警點(diǎn)設(shè)在平行飽和區(qū)間段，那么這種變化之中的相似性則會(huì)為半導(dǎo)體一氧化碳傳感器判斷氣體濃度是否接近報(bào)警點(diǎn)提供了有利線索和途徑。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一氧化碳報(bào)警器的報(bào)警點(diǎn)范圍為50ppm-300ppm，報(bào)警點(diǎn)容差范圍為±50ppm，綜合考慮，本測(cè)量方法將報(bào)警點(diǎn)設(shè)定為230ppm。當(dāng)一氧化碳?xì)怏w濃度為230ppm時(shí)，測(cè)量曲線與坐標(biāo)軸橫軸基本平行，測(cè)量曲線已進(jìn)入飽和區(qū)間，這種良好的圖形特性為測(cè)量一氧化碳濃度奠定了基礎(chǔ)。
[0033]1、半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器的標(biāo)定
[0034]將半導(dǎo)體一氧化碳傳感器置于密閉的實(shí)驗(yàn)箱中，以恒定注氣速度將一氧化碳?xì)怏w注入實(shí)驗(yàn)箱。半導(dǎo)體一氧化碳傳感器的輸出波形如圖4，通過(guò)圖形監(jiān)視軟件可以看到當(dāng)箱內(nèi)有一定量的一氧化碳?xì)怏w時(shí)，半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出電壓開始發(fā)生變化。
[0035]隨著氣體濃度的增加，半導(dǎo)體一氧化碳傳感器電壓動(dòng)態(tài)分布呈現(xiàn)振蕩波形，且波形周期隨氣體濃度上升而減小，波峰電壓隨氣體濃度上升而增大。將一氧化碳?xì)怏w定量注入體積已知的實(shí)驗(yàn)箱中，當(dāng)氣體濃度達(dá)到230ppm(報(bào)警點(diǎn))時(shí)停止注氣。實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)氣體濃度不再變化時(shí)波形周期值也趨于一致，依據(jù)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量原理，此時(shí)波形波峰電壓值達(dá)到最大值，波形周期達(dá)到最小值，此狀態(tài)下的周期值為后續(xù)測(cè)量的報(bào)警條件參數(shù)。此外還需對(duì)相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，具體實(shí)施步驟如下:
[0036]從穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)采集代表性考慮，標(biāo)定和測(cè)量均取第二個(gè)波形的數(shù)據(jù)作為計(jì)算參數(shù)。
[0037]a.記錄從注入氣體至波形起震所經(jīng)歷的時(shí)間h標(biāo)；
[0038]b.記錄從開始反應(yīng)到出現(xiàn)第二個(gè)波形經(jīng)歷的時(shí)間t2#以及第二個(gè)波形的周期T2
標(biāo)；
[0039]c.記錄從開始反應(yīng)到230ppm對(duì)應(yīng)波形所經(jīng)歷的時(shí)間t23(l標(biāo)；
[0040]d.計(jì)算平均注氣速度V標(biāo)=230/t230標(biāo)；
[0041]e.計(jì)算第二個(gè)波形對(duì)應(yīng)的濃度P2=t2；g.V標(biāo)；
[0042]f.計(jì)算注入氣體濃度達(dá)到170ppm的時(shí)間，t17(l標(biāo)=170/ v標(biāo)；
[0043]g.查詢t17Q標(biāo)所對(duì)應(yīng)的波形周期T17tl標(biāo)；
[0044]h.記錄230ppm所對(duì)應(yīng)的波形周期T23tl標(biāo)，完成標(biāo)定。
[0045]2、半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器的檢測(cè)[0046]( I )、拐點(diǎn)濃度和報(bào)警動(dòng)作值的選取
[0047]依據(jù)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器測(cè)量原理，波形振蕩頻率與濃度成正比，隨著一氧化碳?xì)怏w濃度的增加，振蕩波形頻率逐漸增大，周期逐漸減小。由于報(bào)警點(diǎn)230ppm所在區(qū)間圖形特征為與X軸平行的曲線段，故考慮采用以前后相鄰周期值逐差判斷近似平行的方式來(lái)尋求報(bào)警點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表一，當(dāng)氣體濃度接近拐點(diǎn)濃度170ppm左右時(shí),相鄰波形前后周期之差約為0.5s，當(dāng)一氧化碳?xì)怏w濃度接近230ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差一般不超過(guò)0.2s。因此根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先要確定與標(biāo)定初始周期對(duì)應(yīng)相同濃度的測(cè)量初始周期，然后根據(jù)相
[0048]對(duì)誤差理論，找到測(cè)量曲線的拐點(diǎn)濃度170ppm，通過(guò)拐點(diǎn)進(jìn)入飽和區(qū)間后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用相鄰波形周期之差A(yù)T < 0.2s這一條件來(lái)判別測(cè)量曲線是否趨于走平，測(cè)量曲線走平同時(shí)也應(yīng)與標(biāo)定飽和區(qū)間曲線保持平行。因此再次運(yùn)用相對(duì)誤差理論計(jì)算測(cè)量曲線走平區(qū)間與標(biāo)定報(bào)警點(diǎn)區(qū)間是否平行，如果平行則可確定測(cè)量曲線230ppm報(bào)警點(diǎn)。
[0049]一氧化碳?xì)怏w由低濃度到高濃度相鄰周期差值表，單位:秒；
[0050]
【權(quán)利要求】
1.提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 51、利用一氧化碳?xì)怏w通過(guò)半導(dǎo)體一氧化碳傳感器輸出正弦波的特性排除其他氣體的干擾； 52、找出一氧化碳濃度與波形周期以及P-T曲線的關(guān)系； 53、利用曲線在拐點(diǎn)后與坐標(biāo)橫軸趨于平行的特征確定報(bào)警點(diǎn)； 54、對(duì)拐點(diǎn)濃度170ppm進(jìn)行判定及計(jì)算； 55、根據(jù)已知的標(biāo)定注氣速度判斷測(cè)量曲線平均注氣速度V_，并進(jìn)行計(jì)算，找到標(biāo)定起振濃度對(duì)應(yīng)的測(cè)量起振濃度； 56、判斷報(bào)警點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，其特征在于:如S2中所述，一氧化碳?xì)鈿怏w濃度與波形周期成反比例關(guān)系，濃度增加至拐點(diǎn)濃度(見濃度周期(P-T)曲線圖)，約在170ppm左右；在0-170--111的區(qū)間里，波形周期隨濃度升高而迅速減小，濃度超過(guò)170ppm后曲線趨于平緩，逐漸與X軸平行，曲線與坐標(biāo)軸橫軸間距趨于常數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，其特征在于:如S3中所述，當(dāng)氣體濃度接近170ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差約為0.5s,當(dāng)氣體濃度接近230ppm左右時(shí)，相鄰波形前后周期之差一般不超過(guò)0.2s (見表一)。
4.如權(quán)利 要求1所述的提高半導(dǎo)體一氧化碳?xì)怏w傳感器測(cè)量精度的方法，其特征在于:如S6中所述，根據(jù)標(biāo)定起振濃度找到測(cè)量起振濃度，首個(gè)標(biāo)定和測(cè)量(如P-T曲線圖中所示第η個(gè))波形周期值對(duì)應(yīng)后通過(guò)計(jì)算找到測(cè)量的拐點(diǎn)濃度(約170ppm)對(duì)應(yīng)的測(cè)量周期值，然后根據(jù)進(jìn)入飽和區(qū)間后P-T曲線走平(周期變化較小)以及標(biāo)定曲線與測(cè)量曲線平行(隨著濃度增加標(biāo)定周期與測(cè)量周期的差值約成定值)，通過(guò)計(jì)算找到報(bào)警點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK103543178SQ201310513915
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李秋陽(yáng), 何文, 張艷艷 申請(qǐng)人:深圳市戴維萊實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司