一种半导体气体传感器加热丝断丝的检测方法与流程

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种半导体气体传感器加热丝断丝的检测方法。

背景技术：

气体检测技术在生产生活中有着广泛的应用，半导体气体传感器广泛应用于某些危险气体的浓度检测，当某个环境中的危险气体浓度超出正常范围时提示人们此环境不适合长时间停留或需要做出其他合理的调整。经大量试验验证，半导体气体传感器内部的加热丝断开时，半导体气体传感器的输出电压值仍在正常的输出电压区间内，此时通过现有算法是无法检测出半导体气体传感器的加热丝已经断裂的，从而导致半导体气体传感器在实际已经失去效能的情况下继续工作，起不到保障环境安全的效果。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种检测半导体传感器加热丝断丝的方法，以保证环境气体检测的安全可靠性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种半导体气体传感器加热丝断丝的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，半导体气体传感器供电运行T1时间；

步骤2，对半导体气体传感器的输出电压进行采样，得到加热丝断电前的输出电压Vs；

步骤3，切断施加在半导体气体传感器加热丝两端的供电电压，并设置断电时间为t，在断电时间t内对半导体气体传感器的输出电压进行N（N>1）次采样，选取最小的输出电压作为加热丝断电后的输出电压Vm；

步骤4，恢复施加在半导体气体传感器加热丝两端的供电电压；

步骤5，计算加热丝断电前的输出电压Vs与加热丝断电后的输出电压Vm的差值，并将所述差值与预设的阈值电压Ve进行比较，如果所述差值大于所述阈值电压Ve，则判定半导体气体传感器的加热丝正常连接；否则判定半导体气体传感器的加热丝断开，并给出半导体气体传感器故障提示；

步骤6，判定结束，重新开始计时，T2时间后，返回执行步骤2，进行下一次断丝检测。

基于上述，对半导体气体传感器的输出电压进行采样，得到加热丝断电前的输出电压Vs的具体步骤为：对半导体气体传感器的输出电压进行M（M≥1）次采样，并求取M次半导体气体传感器的输出电压的平均值作为断电前的输出电压Vs。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明利用了在特定温度段内半导体气体传感器输出电压与温度成正比的特性，提出了一种人为断开气体传感器加热丝并通过比较断电前和断电后半导体气体传感器的输出电压的大小来判断半导体气体传感器加热丝是否断丝的方案，其具有设计科学和实用性强的优点。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

半导体气体传感器是利用在一定温度下，一些半导体材料的电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。由于半导体气体传感器必须工作在特定的温度下，因此半导体气体传感器内均设置有加热丝。其中，加热丝通电后使半导体气体传感器工作在高温状态，从而加速被测气体的吸附和氧化还原反应，增加了半导体材料的电导率，减小了半导体材料的电阻，增大了输出电压。当半导体气体传感器内的加热丝断掉时，被测气体的吸附和氧化还原反应变慢，导致半导体材料的电导率变小，输出电压变小。

实施例1

根据上述原理，如图1所示，在本发明中采用的一种半导体气体传感器加热丝断丝的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，半导体气体传感器供电运行T1时间；

步骤2，对半导体气体传感器的输出电压进行采样，得到加热丝断电前的输出电压Vs；

步骤3，切断施加在半导体气体传感器加热丝两端的供电电压，并设置断电时间为t，在断电时间t内对半导体气体传感器的输出电压进行N（N>1）次采样，选取最小的输出电压作为加热丝断电后的输出电压Vm；

步骤4，恢复施加在半导体气体传感器加热丝两端的供电电压；

步骤5，计算加热丝断电前的输出电压Vs与加热丝断电后的输出电压Vm的差值，并将所述差值与预设的阈值电压Ve进行比较，如果所述差值大于所述阈值电压Ve，则判定半导体气体传感器的加热丝正常连接；否则判定半导体气体传感器的加热丝断开，并给出半导体气体传感器故障提示；

步骤6，判定结束，重新开始计时，T2时间后，返回执行步骤2，进行下一次断丝检测。

步骤5的具体的判断依据为：计算断电前的输出电压Vs与加热丝断电后的输出电压Vm的差值，并将所述差值与预设的阈值电压Ve进行比较，如果所述差值大于所述阈值电压Ve，则说明断电前和断电后半导体气体传感器的输出电压发生了明显改变，从而判定部判定半导体气体传感器的加热丝正常连接；否则说明断电前和断电后半导体气体传感器的输出电压没有发生明显改变，从而判定半导体气体传感器的加热丝已经断丝，并给出半导体气体传感器故障提示。

需要注意的是：不同类型的半导体气体传感器对应着不同的预设阈值电压，使用前应先根据半导体气体传感器的种类选择相应的预设阈值电压Ve。

优选的，步骤2的具体步骤为：对半导体气体传感器的输出电压进行M（M≥1）次采样，并求取M次半导体气体传感器的输出电压的平均值作为断电前的输出电压Vs。使用时根据实际情况合理选择M值。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。