[发明专利]经由传感器询问确定传感器操作状态

说明书

一种操作用于气体分析物的包括感测组件的气体传感器的方法，该方法包括：在第一模式下，通过向传感器的感测组件周期性地施加电信号来询问传感器，在每次电信号被施加到感测组件时，测量对电信号的传感器响应，传感器响应指示传感器的灵敏度，基于在每次电信号被施加到感测组件时所确定的传感器响应，来确定是否已超过一个或多个阈值，并且如果超过一个或多个阈值，则进入第二模式，第二模式在对周期性施加的电信号的传感器响应的分析方面与第一模式不同。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月28日提交的美国临时专利申请号62/738,190的权益，该申请的公开内容通过引用并入本文。

背景技术

提供以下信息以帮助读者理解以下公开的技术以及通常可以使用这种技术的环境。除非在本文件中另有明确说明，否则本文中使用的术语并不旨在限于任何特定狭义解释。本文中阐述的参考可以促进对技术或其背景的理解。本文中引用的所有参考文献的公开内容通过引用并入本文。

几十年来已经证明诸如电化学传感器等气体传感器数有效地检测工作场所环境中的诸如有毒气体等气体。例如，对安全产品具有吸引力的一些特性仅是电化学气体传感器的低成本、响应速度和选择性。然而，使用电化学气体传感器和其他气体传感器的必要要求之一是频繁的校准。例如，电化学传感器的灵敏度受其电解质水含量的影响，由于环境相对湿度的波动，电解质水含量而随着一年中的季节、地理位置等而发生变化。这种相对湿度波动导致在干旱地区或干旱季节的敏感性较低，而在潮湿地区或潮湿季节的敏感性较高。

因此，审慎性要求定期测试包括电化学气体传感器和/或其他气体传感器在内的气体检测仪器的功能。例如，需要使用具有已知浓度的分析物或目标气体(包括非零和零浓度)的测试气体进行频繁校准以调节上述灵敏度变化。通常的做法是，例如，每天对便携式气体检测仪器执行“碰撞检查”或功能检查。该测试的目的是确保整个气体检测系统(通常称为仪器)的功能。还可以在永久性气体检测仪器上执行周期性碰撞检查或功能检查以例如延长完全校准之间的时段。气体检测系统包括至少一个气体传感器、用以驱动传感器、解释其响应并且向用户显示其响应的电子电路系统(包括电源)。该系统还包括用于封闭和保护这些组件的壳体。碰撞检查通常包括：a)施加感兴趣的测试气体(通常包括已知浓度的、仪器旨在检测的目标或分析物气体或仪器对其响应的模拟物)；b)收集和解释传感器响应；c)向最终用户指示系统的功能状态(即，仪器是否正常运行)。

过去，定期且通常每天进行碰撞测试。碰撞检查向用户提供关于气体检测设备在正常工作的相对较高的保证程度。碰撞检查以检测有害气体警报级别所需要的相同方式，来检验气体检测设备的所有组件的所有必要功能。在这点上，碰撞检查确保存在从仪器外部通过任何传输路径(包括例如任何保护和/或扩散膜)的有效气体传输，以接触有源传感器组件。碰撞检查还确保传感器本身的检测功能正常运行并且确保传感器提供适当的响应功能或信号。碰撞检查进一步确保传感器正确连接到其关联的电源和电子电路系统，并且可以正确解释传感器信号。此外，碰撞检查确保气体检测仪器的指示器或用户接口(例如，显示器和/或通知功能)按预期起作用。

然而，周期性/每日碰撞检查具有很多明显缺点。例如，这种碰撞检查非常耗时，特别是在诸如工业设施等包括很多气体检测系统或仪器的设施中。碰撞检查还需要使用昂贵且潜在危险的校准或测试气体。此外，碰撞检查还需要专用的气体输送系统，通常包括加压气瓶、减压调节器以及用于将校准或测试气体正确地供应到仪器的管道和适配器。专用气体输送系统的需求通常意味着：碰撞检查个性化气体检测设备的机会在时间和地点上都受到了气体输送设备的可用性的限制。