[发明专利]用于避免臭氧对气体传感器的影响的系统和方法

说明书

本公开的实施例涉及一种避免臭氧对气体传感器影响的系统和方法。在一些实施例中，一种操作气体传感器的方法包括：设置与MOx传感器接触的加热器的功率以提供低于阈值温度的温度；保持温度低于阈值温度达一段时间以降低与MOx传感器接触的气体样本中的臭氧浓度；增加加热器的功率以将MOx传感器的温度升高到操作温度；在操作温度下从MOx传感器获取电阻数据；以及处理电阻数据以提供与气体样本相关的结果。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月23日提交的美国临时申请序号62/952,841的优先权，该临时申请通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及位置传感器，并且特别地涉及用于避免气体传感器中的臭氧的影响的系统和方法。

背景技术

由于挥发性有机化合物(VOC)的广泛存在以及因此需要针对这些VOC监测空气质量，测量VOC的存在已经变得越来越重要。特别地，室内空气质量(IAQ)可能会受到大量空气污染物的影响，包括来自于烹饪、排气材料、香薰蜡烛、香水和其他化妆品以及废气排放。气体传感器通常可以被用于室内空气质量(IAQ)监测或空气质量监测，包括估计的CO₂(eCO2)监测和总挥发性有机化合物(TVOC)。

已经开发了基于MEMs的传感器，该传感器有望使气体传感器具有较小的尺寸、较少的工艺以及嵌入式信号调节器，以易于使用和集成。这种气体传感器可以允许将气体感测技术集成到包括移动设备、可穿戴设备和物联网(IoT)设备在内的各种设备中，并且不需要专门的经验来操作。这些气体感测技术可以包括加热器元件和金属氧化物(MOx)化敏电阻器。该电路系统控制传感器温度并且测量MOx电导率，MOx电导率是气体浓度的函数。

通常，MOx电阻器被加热到操作温度。MOx电阻器的电阻对空气中的杂质气体浓度敏感。根据基线的电阻变化，基于气体类型和浓度，并且可以根据所使用的MOx材料和存在的杂质气体的类型而增加或减小。例如，电阻范围在发生氧化性气体(诸如臭氧)的情况下会大大增加，而在暴露于VOC时减小。在臭氧事件期间，电阻增加可能会导致：对期望VOC响应的竞争反应，或者导致基线变化、臭氧事件期间漏报(IAQ/TVOC)、以及臭氧后的错误算法报告(IAQ/TVOC/eCO2)。例如，在与富含臭氧的室外空气进行空气交换期间，可能发生臭氧事件。

因此，需要针对更耐臭氧事件的气体传感器开发更好的感测设计。

发明内容

在一些实施例中，一种操作气体传感器的方法包括：设置与MOx传感器接触的加热器的功率以提供低于阈值温度的温度；保持温度低于阈值温度达一段时间，以降低与MOx传感器接触的气体样本中的臭氧浓度；增加加热器的功率以将MOx传感器的温度升高到操作温度；在操作温度下从MOx传感器获取电阻数据；以及处理电阻数据以提供与气体样本相关的结果。

在一些实施例中，一种气体传感器包括：MOx传感器；加热器，与MOx传感器接触；加热器驱动器，被配置为控制加热器；处理器，被配置为从MOx传感器接收电阻数据，控制加热器驱动器以控制MOx传感器的温度，并且还被配置为执行指令以：设置与MOx传感器接触的加热器的功率以提供低于阈值温度的温度；保持温度低于阈值温度达一段时间以使气体样本中的臭氧浓度降低到阈值浓度以下；增加加热器的功率以将温度升高到操作温度；在操作温度下从MOx传感器获取电阻数据；降低加热器的功率以将温度降低到阈值温度以下；以及处理电阻数据以提供与气体样本相关的结果。

下面参考以下附图讨论这些和其他实施例。

附图说明

图1A至图1C示出了可以在其上实现本公开的实施例的气体传感器的各方面；

图2示出了根据本公开的各方面的用于操作气体传感器的示例过程；

图3A示出了针对气体传感器的操作的常规温度轮廓；