[发明专利]用于检测气体向气体传感器进入的限制的设备和方法

权利要求书

1.一种用于检测目标气体和测试气体的气体传感器（400A-400N），包括：

外壳（401），所述外壳限定通向外部环境的开口（407）；

感测电极（402），所述感测电极设置在所述外壳（401）中并且被配置为当所述感测电极（402）与测试气体接触时生成测试气体信号；

膜（406），所述膜设置在所述外壳（401）中且介于所述感测电极（402）与所述外壳（401）中的所述开口（407）之间，其中所述膜（406）至少部分地暴露于所述外部环境；

测试气体扩散路径（408），所述测试气体扩散路径限定于所述外壳（401）中以便所述测试气体在所述气体传感器（400A-400N）中行进并且所述测试气体扩散路径包括入口（410）和出口（412）；和

毛细管（404），所述毛细管设置在所述感测电极（402）与所述测试气体扩散路径（408）的所述出口（412）之间，

其中所述测试气体扩散路径（408）设置在所述膜（406）与所述毛细管（404）之间，所述测试气体扩散路径（408）包括限定所述测试气体扩散路径（408）的第一壁（415）和第二壁（416），所述第一壁（415）限定使所述测试气体暴露于所述膜（406）的第一测试气体扩散路径开口（420），所述第二壁（416）限定使所述测试气体暴露于所述毛细管（404）和所述感测电极（402）的第二测试气体扩散路径开口（422），在从所述测试气体扩散路径（408）的所述入口（410）到所述测试气体扩散路径（408）的所述出口（412）的流动方向上沿着所述测试气体扩散路径（408）在所述第二测试气体扩散路径开口（422）之前设置所述第一测试气体扩散路径开口（420），使得当所述测试气体穿过所述测试气体扩散路径（408）从所述入口（410）行进到所述出口（412）时，所述测试气体先与所述膜（406）接触再与所述毛细管（404）接触，并接着与所述感测电极（402）接触，

其中与所述膜（406）具有低的气体进入的限制程度时的所述测试气体信号相比所述膜（406）具有高的气体进入的限制程度时所述测试气体信号更高，并且

其中所述测试气体信号的幅度指示所述毛细管（404）的气体进入的限制程度。

2.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中所述测试气体扩散路径（408）的所述入口（410）设置在所述感测电极（402）的远侧，并且所述测试气体扩散路径（408）的所述出口（412）设置在所述感测电极（402）的近侧。

3.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中所述气体传感器（400A-400N）还包括测试气体电极（501），所述测试气体电极被配置为使所述测试气体在所述测试气体扩散路径的所述入口（410）处生成。

4.根据权利要求3所述的气体传感器（400A-400N），其中所述测试气体包括氢气、一氧化碳或它们的组合，并且其中所述测试气体通过电化学的方式由所述测试气体电极（501）生成。

5.根据权利要求3所述的气体传感器（400A-400N），其中所述测试气体电极（501）被配置为以周期性时间间隔生成所述测试气体。

6.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中在所述感测电极（402）上生成的所述测试气体信号的积分电荷指示所述膜（406）的气体进入的限制程度。

7.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中所述气体传感器（400A-400N）的电路（200）被配置为当所述感测电极（402）检测到目标气体时，将所述气体传感器（400A-400N）从诊断模式切换到正常操作模式。

8.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中所述测试气体扩散路径（408）的所述入口（410）围绕所述感测电极（402）同心地设置。

9.根据权利要求1所述的气体传感器（400A-400N），其中所述测试气体扩散路径的所述入口（410）设置在所述外壳（401）的第一端并且所述感测电极（402）设置在所述外壳（401）的第二端。