[发明专利]补偿式气体传感器及其温湿度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体传感器，具体的说，涉及了一种补偿式气体传感器及其温湿度补偿方法。

背景技术

催化传感器是由两只固定电阻构成的惠斯登检测桥路，当含有可燃性混合气体扩散到检测元件上时，迅速进行无焰燃烧，并产生反应热，使热丝电阻值增大，电桥输出一个变化的电压信号，这个电压信号的大小与可燃气体的浓度成正比；催化传感器的选择性好、反应准确、稳定性好、能够定量检测、不易产生误报、控制可靠，它主要适用于可燃性气体的检测，目前，国际上绝大部分可燃气体检测仪采用该类型传感器。尽管催化传感器具有如此多的优点，但是，在高温高湿的环境下，环境会让催化剂的灵敏度发生变化，进而使催化传感器的测量精度变差。

实际应用中，不难发现，高温高湿的环境也会让其它类型的气体传感器的测量精度变差，甚至产生误报问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种检测精度高、性能可靠、适于高温高湿环境检测的补偿式气体传感器，还提供了一种简单实用、利于提高气体传感器检测精度的补偿式气体传感器的温湿度补偿方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种补偿式气体传感器，它包括微处理器电路、气体传感器、温度传感器、湿度传感器、气体浓度信号处理电路、温度信号处理电路、湿度信号处理电路和电源电路；其中，所述微处理器电路包括预存有补偿系数查询数据库的微处理器内置存储单元或者微处理器外接存储器；所述气体浓度信号处理电路连接所述气体传感器用于测量当前实际温湿度环境下的气体浓度测量值；所述温度信号处理电路连接所述温度传感器用于测量当前实际温湿度环境下的湿度测量值；所述湿度信号处理电路连接所述湿度传感器用于测量当前实际温湿度环境下的温度测量值；所述微处理器电路分别连接所述气体浓度信号处理电路、所述温度信号处理电路和所述湿度信号处理电路以便根据测得的所述温度测量值、所述湿度测量值和所述满量程值从所述补偿系数查询数据库中查得当前实际温湿度环境下所对应的补偿系数、并根据查得的补偿系数将所述气体浓度测量值与所述补偿系数进行相乘计算得到气体传感器的气体浓度真实值；所述电源电路分别连接所述微处理器电路、所述气体传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气体浓度信号处理电路、所述温度信号处理电路和所述湿度信号处理电路以提供工作电源。

一种补偿式气体传感器的温湿度补偿方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、建立补偿系数查询数据库，包括以下子步骤：

步骤1.1、标准测量：在标准温湿度环境下，采用气体传感器，在满量程值为m%的被测气体内，测得气体传感器的气体浓度标准反应值，即气体浓度标准比较值A0；

实际测量：在实际温湿度环境下，采用上述型号的气体传感器，在满量程值为m%的被测气体内，测得气体传感器的气体浓度实际反应值，即气体浓度实际比较值B0；

步骤1.2、计算补偿系数：将所述气体浓度实际比较值B0除以所述气体浓度标准比较值A0，得到上述实际温湿度环境下的补偿系数；

步骤1.3、建立数据查询关系：将上述实际温湿度环境下的温度值、湿度值、满量程值和补偿系数建立一一对应的数据查询关系；

步骤1.4、建立补偿系数查询数据库：反复重复上述步骤，得到不同实际温湿度环境下的温度值、湿度值、满量程值和补偿系数，建立补偿系数查询数据库；

步骤2、实际测量：采用上述型号的气体传感器测得当前实际温湿度环境下的气体浓度测量值C0，采用温度传感器测得当前实际温湿度环境下的温度测量值T，采用湿度传感器测得当前实际温湿度环境下的湿度测量值H；

步骤3、系数查询：根据所述气体浓度测量值C0、所述温度测量值T和所述湿度测量值H，从所述补偿系数查询数据库中，查得当前实际温湿度环境下所对应的补偿系数；

步骤4、系数补偿：根据查得的补偿系数，将所述气体浓度测量值C0与所述补偿系数相乘，即得到气体传感器的气体浓度真实值C1；

其中，所述标准温湿度环境是指温度值为20℃～28℃、湿度值为38%RH～50%RH的温湿度环境，m不小于0且不大于100。

基于上述，在步骤1.1中，标准测量：在标准温湿度环境下，选取n个同型号的气体传感器，在满量程值为m%的被测气体内，测得气体传感器的气体浓度标准反应值为A1、A2…An，然后，将n个气体浓度标准反应值进行求和平均计算，得到气体浓度标准比较值A0；