[发明专利]气敏传感装置、系统及气体检测方法

权利要求书

1.一种气敏传感装置，其特征在于，包括：

能量转换模块，用于采集环境中的能量，并将所述能量转换为电能；

能量管理模块，包括：

储能单元，与所述能量转换模块连接，用于蓄积并输出所述电能；

电路调制单元，与所述储能单元连接，用于将所述电能的电压调制为脉冲电压并输出；

所述将所述电能的电压调制为脉冲电压包括调制脉冲周期、脉冲占空比和脉冲幅值中至少一项；一个所述脉冲周期由高电平输出时间和低电平输出时间组成；

气敏传感器，包括：

加热单元，与所述电路调制单元连接，用于将所述电能转换为热能；所述加热单元产生的热能使采集单元温度升高；

采集单元，与所述储能单元连接，用于采集气体浓度数据。

2.根据权利要求1所述的气敏传感装置，其特征在于，所述能量管理模块还包括：

控制单元，分别与所述储能单元、所述电路调制单元、所述采集单元连接，用于在所述储能单元蓄积的所述电能达到电能阈值时控制输出所述储能单元蓄积的所述电能至所述电路调制单元和所述采集单元。

3.根据权利要求2所述的气敏传感装置，其特征在于，所述气敏传感装置还包括:

电源模块，与所述控制单元连接；

所述控制单元还用于在所述储能单元蓄积的所述电能未达到电能阈值时，控制输出所述电源模块的电能至所述电路调制单元和所述采集单元。

4.根据权利要求1所述的气敏传感装置，其特征在于，

所述采集单元包括：

测试电极，所述测试电极表面覆有气敏材料；

负载电阻，串联在所述测试电极和所述储能单元之间，与所述测试电极共同接收所述储能单元输出的所述电能；

检测电路，与所述负载电阻并联，用于检测并输出所述负载电阻的电压，所述电压对应气体浓度数据；

所述加热单元，环绕于所述测试电极，并与所述电路调制单元连接，所述加热单元用于将所述电路调制单元输出的电能转换为热能。

5.根据权利要求1所述的气敏传感装置，其特征在于，所述气敏传感器为半导体型气敏传感器。

6.根据权利要求1所述的气敏传感装置，其特征在于，所述能量采集模块包括以下至少一种：

风能发电单元，用于采集环境中的风能；

太阳能发电单元，用于采集环境中的太阳能；

振动能发电单元，用于采集环境中的振动能；

电磁能发电单元，用于采集环境中的电磁能；和

热电发电单元，用于采集环境中的热能。

7.根据权利要求1所述的气敏传感装置，其特征在于，所述气敏传感装置还包括：

处理模块，分别与所述能量管理模块和所述采集单元连接；

所述采集单元还用于将所述气体浓度数据传输至所述处理模块，

所述处理模块用于接收并处理所述气体浓度数据。

8.根据权利要求7所述的气敏传感装置，其特征在于，所述气敏传感装置还包括：

通信模块，分别与所述能量管理模块和所述处理模块连接，

所述通信模块用于接收并发送处理后的所述气体浓度数据至监控终端。

9.一种气体检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集环境中的能量，并将所述能量转换为电能；

蓄积并输出所述电能；

将所述电能的电压调制为脉冲电压，并输送至气敏传感器的加热单元；所述将所述电能的电压调制为脉冲电压包括调制脉冲周期、脉冲占空比和脉冲幅值中至少一项；一个所述脉冲周期由高电平输出时间和低电平输出时间组成；所述加热单元产生的热能使采集单元温度升高；

所述气敏传感器的采集单元采集气体浓度数据。

10.一种气敏传感系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述的气敏传感装置。