[发明专利]提高半导体一氧化碳气体传感器测量精度的方法

摘要

提高半导体一氧化碳气体传感器测量精度的方法，它包括利用一氧化碳气体通过半导体一氧化碳传感器输出正弦波的特性排除其他气体的干扰；找出一氧化碳浓度与半导体一氧化碳传感器输出波形周期(P‑T)曲线的图形特征；利用曲线在一氧化碳气体浓度拐点后与坐标横轴趋于平行的特征寻找报警点；对浓度拐点（约170ppm）进行判定及计算；根据标定平均注气速度V标和测量平均注气速度ν测比较，判断标定起振浓度对应的测量起振浓度。无论半导体一氧化碳传感器处在任何检测环境和泄漏速度的条件下，对采集的数据处理和修正后，都可以把所有因素对半导体一氧化碳传感器测量造成的系统误差函括其中，并通过找到检测曲线与标定曲线的关系来准确检测一氧化碳气体浓度；具有很好的应用和推广价值。

主权项

提高半导体一氧化碳气体传感器测量精度的方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、利用一氧化碳气体通过半导体一氧化碳传感器输出正弦波的特性排除其他气体的干扰；S2、将半导体一氧化碳传感器置于密封且体积已知的实验箱中，以恒定注气速度将一氧化碳气体注入实验箱内，找出一氧化碳气体浓度与半导体一氧化碳传感器输出波形周期之间的曲线关系以形成P‑T标定曲线；S3、利用P‑T标定曲线在一氧化碳气体浓度拐点后与坐标横轴趋于平行的特征来确定一氧化碳气体的标定拐点浓度170ppm和标定报警点浓度230ppm；S4、对标定拐点浓度170ppm和标定报警点浓度230ppm进行判定及计算，具体为：a、记录从注入一氧化碳气体至半导体一氧化碳传感器输出波形起震所经历的时间t1标；b、记录从半导体一氧化碳传感器开始反应到半导体一氧化碳传感器输出波形出现第二个波形经历的时间t2标以及第二个波形的周期T2标；c、记录从半导体一氧化碳传感器开始反应到标定报警点浓度230ppm时所对应波形所经历的时间t230标；d、计算一氧化碳气体平均注气速度ν标＝230/t230标；e、计算半导体一氧化碳传感器在第二个波形时所对应的一氧化碳气体浓度：P2＝t2标·ν标；f、计算注入一氧化碳气体浓度达到标定拐点浓度170ppm的时间：t170标＝170/ν标；g、查询t170标所对应的波形周期T170标；h、记录标定报警点浓度230ppm所对应的波形周期T230标；S5、根据一氧化碳气体浓度与半导体一氧化碳传感器输出波形的周期呈反比的关系，建立P‑T测量曲线，根据已知的标定注气速度判断并通过公式一V标＝V测(1‑γ)计算P‑T测量曲线平均注气速度V测，公式一中γ＝(T1测‑T1标)/T1标，找到标定起振浓度对应的测量起振浓度；S6、判断报警点，具体为：a、通过用时间系数ξ对测量曲线进行修正，找出相同浓度条件下首个标定周期值对应的测量曲线第n个波形周期值，其中ξ＝(t1测‑t1标)/t1标；b、tn测的计算，测量开始注气到产生第n个波形周期的时间tn测，按已知条件t1测和t1标，再用时间修正系数ξ对其进行修正，tn测＝ξ*(P1标/ν测)；c、取P‑T标定曲线的第二个脉冲作为起点计算的周期值，T2标＝Tn测(1‑β1)；d、P‑T测量曲线波形拐点170ppm的计算，由T2标＝Tn测(1‑β1)式求得β1后，如果：Tn测≤T170标(1+β1)，即可得到Tn测对应拐点浓度为170ppm；反之，则计算：T3标＝Tn+1测(1‑β2)，由T3标＝Tn+1测(1‑β2)式求得β2后；如果：Tn+1测≤T170标(1+(β1+β2)/2)，即可得到Tn+1测对应拐点浓度为170ppm，反之，则计算：T4标＝Tn+2测(1‑β3)，由T4标＝Tn+2测(1‑β3)式求得β3后，如果：Tn+2测≤T170标(1+(β1+β2+β3)/3，即可得到Tn+1测对应拐点浓度约为170ppm，反之，则计算：T5标＝Tn+3测(1‑β4)，以此类推，直至计算Tn标＝Tn+n‑2测(1‑βn‑1)，由Tn标＝Tn+n‑2测(1‑βn‑1)式求得βn‑1后，如果：Tn+n‑2测≤T170标(1+(β1+β2+β3+……βn‑1)/n‑1)，即可得到Tn+1测对应拐点浓度为170ppm；e、在P‑T测量曲线的拐点浓度确定后，在测量曲线的饱和区间内即可利用相邻波形周期之差ΔT≤0.2s这一条件来判别P‑T测量曲线的230ppm这一报警点。