[发明专利]感存算一体的气体检测系统、检测方法和检测设备

权利要求书

1.一种感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述系统包括：气体传感器组、模拟前端电路和RRAM存算一体电路；

所述气体传感器组用于采集待检测环境数据；

所述模拟前端电路用于将所述待检测环境数据转换为电压分布图像，并将所述电压分布图像传输至所述RRAM存算一体电路；

所述RRAM存算一体电路用于根据所述电压分布图像得到气体检测结果。

2.根据权利要求1所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，

所述气体传感器组包括多个传感器单元，所述RRAM存算一体电路包括至少一个RRAM存算阵列，每一所述RRAM存算阵列包括多个RRAM存算单元。

3.根据权利要求2所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述传感器单元包括检测不同气体种类的传感器单元，或检测同一气体种类的不同结构的传感器单元。

4.根据权利要求1所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述模拟前端电路包括：电阻电压转换电路和模拟信号缓冲器；

所述电阻电压转换电路的输入端连接所述气体传感器组的输出端，所述电阻电压转换电路的输出端连接所述模拟信号缓冲器的输入端，所述模拟信号缓冲器的输出端连接所述RRAM存算一体电路的输入端。

5.根据权利要求1所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述RRAM存算一体电路还包括信号后处理模块；

所述信号后处理模块的输入端与RRAM存算阵列的输出端连接，所述信号后处理模块用于将所述RRAM存算阵列的电流值进行后处理，得到所述气体检测结果；

其中，将RRAM存算阵列计算出的结果进行后处理的方式包括对所述RRAM存算阵列的电流值进行量化、阈值判断、逻辑判断、和非线性激活中的任一种或多种方式的组合。

6.根据权利要求1所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述气体传感器组包括第一驱动电路，所述RRAM存算一体电路包括第二驱动电路，所述第一驱动电路和第二驱动电路均为字线和位线驱动电路；

所述第一驱动电路用于驱动所述气体传感器组中的每一传感器单元工作，所述第二驱动电路用于驱动所述RRAM存算一体电路的每一RRAM存算单元进行读写操作。

7.根据权利要求1所述的感存算一体的气体检测系统，其特征在于，所述系统还包括外围控制电路；

所述外围控制电路用于控制所述气体传感器组、模拟前端电路和RRAM存算一体电路的运行，所述外围控制电路包括电源管理模块、时钟源、时钟树和控制器。

8.一种感存算一体的气体检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的一种感存算一体的气体检测系统，所述方法包括：

获取气体传感器组处于待检测环境中时的电阻值；

将所述电阻值转换为电压值，得到基于每一传感器单元的电压值分布图像；

将所述电压值分布图像作为RRAM存算一体电路的输入，通过所述RRAM存算一体电路对所述电压值分布图像进行矩阵运算得到电流值；

对所述电流值进行信号后处理，得到气体检测结果。

9.根据权利要求8所述的感存算一体的气体检测方法，其特征在于，所述电压值分布图像的每一像素点对应每一传感器单元的电压值，通过所述RRAM存算一体电路对所述电压值分布图像进行矩阵运算得到电流值，包括：

通过第二驱动电路控制每一RRAM存算单元的写入，得到RRAM存算阵列的权重矩阵；

将每一传感器单元的电压值输入到RRAM存算阵列；

根据每一传感器单元的电压值和所述RRAM存算阵列的权重矩阵的乘累加运算，得到所述电流值。

10.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括壳体以及权利要求1-7任一项所述的感存算一体的气体检测系统。