一种半导体气体传感器动态检测系统的制作方法

文档序号:12842916阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体气体传感器动态检测系统,其特征在于,该系统包括仪器硬件和计算机,仪器硬件包括四个主要部分:气体腔室,主控制电路板,数据采集卡,监控与操作面板;其中:

所述气体腔室,设有进气接口与出气接口,分别用于外接配气源和/或后续气体产物分析仪器;气体腔室内设置有蒸发板、风扇和样品插槽,蒸发板用于引入挥发性液体氛围,风扇用于保持腔体内气体均匀,样品插槽用于接插传感器样品,插槽内设有传感器接线端和加热接线端;

所述监控与操作面板设有:用于调节样品加热功率的模块化脉宽调制控制器,用于控制气体腔室内蒸发板的开关按钮、控制风扇的开关按钮,以及控制仪器电源的开关按钮;脉宽调制控制器包括数显管和调节电位器;

所述主控制电路板包括:用于为电路各区域提供不同电压供电的电源模块,用于连接监控与操作面板上的脉宽调制控制器和各个开关按钮的面板接口,用于连接气体腔室中的蒸发板、风扇和样品插槽的腔室接口,由二级放大电路和数控电阻切换电路组成的信号调理模块,用于连接数据采集卡的数据采集卡接口;

所述数据采集卡用于实时采集传感器样品电流、电阻数值;数据采集卡获得的数值传输给计算机连接。

2.根据权利要求1所述的半导体气体传感器动态检测系统,其特征在于,每个信号调理模块对应于气体腔室中一个样品插槽,即在有多个样品插槽的设计中采用多个信号调理模块。

3.根据权利要求1所述的半导体气体传感器动态检测系统,其特征在于,所述信号调理模块包括:接口P1和接口P2,第一级反向放大电路A1及其反馈电阻R1~R8,第二级放大电路A2,以及R10~R12和C2组成的带有低通滤波功能的典型反向放大电路;其中:

接口P1和接口P2为气体腔室接口的一部分,与样品插槽中的传感器接线端电气连接;接口P1与电源模块中标准电压VCC电气连接,接口P2连接至第一级反向放大电路A1的输入端,即运算放大器A1的负输入端;反馈电阻R1~R8一端并联连接至运算放大器A1负输入端,另一端分别连接S1即多路复用器CD4051或同功能芯片的各个输入端,S1的公共输出端连接至运算放大器A1的输出端,构成反馈回路;运算放大器A1正输入端通过电阻R9接地,电阻R9取值为R1~R8中最小值;同时用电容C1连接运算放大器A1的输入与输出,用于过滤高频噪音;第二级放大电路A2,R10~R12和C2组成带有低通滤波功能的典型反向放大电路,第二级放大电路A2采用TL082;第二级放大电路A2的输出作为信号调理模块的输出,通过数据采集卡接口与数据采集卡的模拟输入端口连接;S1的三个控制端直接通过数据采集卡接口和数据采集卡的数字输出端连接,或连接至三个寻址锁存器输出再由锁存器与数据采集卡的数字输出端连接,以应对样品插槽和信号调理模块数较多而数据采集卡的数字输出端口数不足的情况。

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