专利名称：一种气敏元件参数测试的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试领域，更具体的说，是涉及一种气敏元件参数测试的方法及系统。
技术背景
气敏元件是一种检测特定气体的元件，主要应用有一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂的检测、呼气中乙醇的检测和人体口腔口臭的检测等，它将气体种类及其浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控和报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统，所以，气敏元件的灵敏度等参数测试对气敏元件的质量是很重要的。
目前，在气敏元件的研究与生产中，需要对气敏元件的参数进行大量的测试与计算，而这些工作大部分是重复和繁琐的，这些工作需要人工去完成，使工作人员处于繁琐的数据测试、分析和计算中，处理方式的低效率在很大程度上制约了气敏元件的开发和生产， 也使得现有技术中气敏元件参数测试方法在人力和物力上成本耗费过大。发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种气敏元件参数测试方法及系统，以克服现有技术中由于参数测试的大量工作由人工进行分析和计算，处理方式的低效率制约气敏元件的开发和生产的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案
一种气敏元件参数测试的方法，该方法包括
模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；
对所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转化为数字信号；
对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
其中，所述模拟电压信号包括所述气敏元件感知的环境信息转化来的气敏元件电压信号和温、湿度传感器转化的温湿度电压信号。
其中，所述对所述模数电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转化为数字信号包括
将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号；
将所述解调与滤波后的电压信号通过A/D模数转换电路，转换为数字信号。
其中，该方法还包括
将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。
其中，所述对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数包括
将所述数字信号输入处理器内，进行反应值计算、灵敏度计算、响应时间计算、元件分档和恢复时间计算，从而得到所述气敏元件的测试参数。
一种气敏元件参数测试的系统，包括
测试主机，用于模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；
数据转换模块，用于将所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转换为数字信号；
处理器，用于安装配套的测试软件，对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
其中，所述测试主机输出的模拟电压信号为所述气敏元件感知环境中气体信息转化来的气敏元件电压信号和温、湿度传感器转化的温湿度电压信号。
其中，所述数据转换模块包括
信号变换电路，用于将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号；
A/D模数转换电路，用于将所述解调与滤波后的电压信号转换为数字信号。
其中，该系统还包括
测试结果显示模块，用于将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。
其中，所述处理器包括
反应值计算模块，用于计算反应获取的数值；
灵敏度计算模块，用于计算传感器灵敏度；
响应时间计算模块，用于计算传感器响应时间；
元件分档模块，用于按照设定的参数对批次测试传感器进行分类显示；
恢复时间计算模块，用于计算传感器恢复时间。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种气敏元件参数测试的方法及系统，能够结合计算机辅助测试气敏元件参数，将繁琐操作和计算处理改为计算机进行智能化处理，提高了气敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本的降低。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种气敏元件测试的方法的流程图2为本发明实施例公开的另一种气敏元件测试的方法的流程图3为本发明实施例公开的一种气敏元件测试的系统组图4为本发明实施例公开的一种气敏元件参数测试系统的具体组图5为本发明实施例公开的一种气敏元件参数测试系统的生产中的具体组图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，为本发明公开的一种气敏元件测试的方法的流程图。
步骤101 模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；
依照传感器类型设计信号采集电路，制成传感器测试板(插接传感器)，依照测试板规格及传感器信号特征制作测试台(为测试板提供连接口及提供电压等工作条件)， 测试台上配有专用的配气箱，通过真空橡皮密封使气箱内测试气体与外界隔离，是一个以有机玻璃制作的，体积已知的长方体容器，是为配置特定浓度气体使用的，配气箱内设置有温度传感装置、湿度传感装置，可实时监测箱内温度、湿度；还备有注气、搅拌、排气装置，比较真实的反映、模拟、控制气敏元件周围的环境状况；蒸发器作为检测液体蒸汽时的加热装置，使液体蒸发为气体。
将数据采集模块插入配用处理器空闲的PCI插槽内，固定完好，将测试主机安放于平整稳固便于操作的工作台上，用随机附带的通讯电缆连接测试主机数据口与处理器数据采集模块数据口，将测试主机电源接入符合要求的电源插座内，打开面板上的电源开关， 面板显示气敏元件加热电压和回路电压，调节相应的电压调节旋钮得到测试电压条件，依据容器体积，按要求配置特定浓度的气体，在测试面板中选测试键开始测试，处理测试获得的数据，通过调节测试台控制面板上的旋钮和开关键，对测试回路工作电压、加热回路工作电压和配气箱内的气体进行调节，数据采集模块接受感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号，其中模拟电压信号为气敏元件感知的环境信息转化来的气敏元件电压信号和温、 湿度传感器转化的温湿度电压信号。
根据上述的内容，本发明可用于检测的气敏元件包含但不限于检测半导体类、电化学类、红外类气敏元件，可按软硬件配置设计单批次测试数量。
步骤102 对所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转化为数字信号；
测试台经数据采集卡将采集到的模拟电压信号经过数据转换模块，对模拟电压信号进行模数转换，将模拟电压信号转化为数字信号。
步骤103 对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
将所述数字信号输入处理器内，进行反应值计算、灵敏度计算、向应时间计算、元件分档和恢复时间计算，从而得到所述气敏元件的测试参数。处理器中的嵌入式软件以界面形式将信息展示出来，通过视窗系统实现各种操作。
本实施例能够结合计算机辅助测试气敏元件参数，将繁琐操作和计算处理改为计算机进行智能化处理，提高了气敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本的降低。
在上述本发明公开的实施例的基础上，参阅附图2所示，为本发明公开的一种气敏元件测试的方法的更进一步流程图，应用于气敏元件参数的测试，该方法还可以包括
步骤201 模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；
本步骤与上实施例的步骤101是相同的，具体内容参见步骤101的详细说明，在这里就不再赘述了。
步骤202 将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号；
信号变换电路，用于将模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号，感知环境信息转化来的模拟电压信号为不稳定及掺杂有一些不需要的信号波，所以要通过信号变换电路对所得到的模拟电压信号进行解调和滤波，得到实验所需要的电压信号。
步骤203 将所述解调与滤波后的电压信号通过A/D模数转换电路，转换为数字信号；
A/D模数转换电路，用于将解调与滤波后的电压信号转换为数字信号，输入到处理器中进行分析与计算，处理器不能对模拟信号进行处理，所以要设计一个A/D模数转换电路，将模拟信号转换为处理器能够识别的数字信号，进而对其进行分析和计算。
步骤204 对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数；
将所述数字信号输入处理器内，进行反应值计算、灵敏度计算、响应时间计算、元件分档和恢复时间计算，从而得到所述气敏元件的测试参数。处理器机中的嵌入式软件以界面形式将信息展示出来，通过视窗系统实现各种操作。
步骤205 将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。
将气敏元件的测试参数以文字、图形动态的计算机人机交互界面上进行显示。
本实施例能够结合计算机辅助测试气敏元件参数，将繁琐操作和计算处理改为计算机进行智能化处理，提高了气敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本的降低，本实施例添加了计算机人机交互界面将气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示，更加直观的将参数显示出来，便于数据的分析和分类。
上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种气敏元件参数测试的系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。
本发明实施例还公开了一种气敏元件参数测试的系统，请参阅附图3，为本发明实施例公开的一种气敏元件测试的系统组图；包括测试主机(301)，用于模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；数据转换模块(302)，用于将所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转换为数字信号；处理器(303)，用于安装配套的测试软件，对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
本实施例能够结合计算机辅助测试气敏元件参数，将繁琐操作和计算处理改为计算机进行智能化处理，提高了气敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本的降低。
请参阅附图4，为本发明公开的气敏元件参数测试系统的具体组图；其中，数据转换模块(40 包括信号变换电路005)，用于将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号；A/D模数转换电路006)，用于将所述解调与滤波后的电压信号转换为数字信号。处理器模块(403)包括反应值计算模块G07)，用于计算反应获取的数值； 灵敏度计算模块008)，用于计算气敏元件灵敏度；响应时间计算模块009)，用于计算气敏元件响应时间；元件分档模块G10)，用于按照设定的参数对批次测试气敏元件进行分类显示；恢复时间计算模块G11)，用于计算气敏元件恢复时间。
该系统是基于软硬件于一体的对气敏元件参数的测试，请参阅附图5，为本发明公开的一种气敏元件参数测试系统的生产中的具体组图，硬件设计包括测试主机硬件 (501)(电源、配气装置(504)、混合装置(505)、蒸发装置(506)、温度传感装置(507)、湿度传感装置(508))、A/D转换电路(50 、PC机(50 。软件设计包括特性曲线计算机显示模块、特性曲线放大显示模块、气敏元件反应值计算模块、气敏元件灵敏度计算模块、响应时间计算模块、元件分档模块、恢复时间计算模块、测试结果保存打印模块。
测试主机(501)的配气箱内传感器插座插入设定的气敏元件测试板，将配气箱密封，充入测试气体，打开电源，将测试的模拟电压信号通过专用的数据信号电缆传入数据转换模块(502)，经过信号变换电路(510)和模数转换电路(511)将模拟的电压信号转换为数字信号，再由通信电缆将数字信号经I/O 口(512)输入到处理器(503)的CPU(513)、存储器 (514)和输入输出设备(515)中，在处理器内置软件和专用的显示模块进行分析、计算和存储，并通过输入输出设备将参数测试结果输出。
测试系统基本功能包括实验和生产过程中所需要检测的气敏元件的多种参数， 如气敏元件在空气中的电阻、样气气氛中的电阻、输出电压值、灵敏度、响应时间、恢复时间等。同时，软件用按钮虚拟气敏元件，通过鼠标对按钮的操作，即可显示元件的特性曲线。
在批量生产气敏元件时要对每批元件进行分类筛选，该系统可根据用户设定的分选条件、范围对传感器进行分类，分类结果用不同的颜色形象表示出来，非常直观。用户可以对得到的数据进行保存、打印，并可用数据软件进行处理，生成各种更丰富的图文材料。
综上所述这种计算机辅助气敏元件参数测试系统，可以提高气敏元件参数测试的准确性、便捷性，使工作人员从繁琐的数据测试、分析、计算中解脱出来。该系统经生产及科研单位实际使用，其功能的使用性，可靠性和稳定性都得到了充分的肯定，具有广泛的推广价值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种气敏元件参数测试的方法，其特征在于，该方法包括模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号； 对所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转化为数字信号； 对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟电压信号包括所述气敏元件感知的环境信息转化来的气敏元件电压信号和温、湿度传感器转化的温湿度电压信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述模数电压信号进行模数转换， 将所述模拟电压信号转化为数字信号包括将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号； 将所述解调与滤波后的电压信号通过A/D模数转换电路，转换为数字信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括 将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数包括将所述数字信号输入处理器内，进行反应值计算、灵敏度计算、响应时间计算、元件分档和恢复时间计算，从而得到所述气敏元件的测试参数。
6.一种气敏元件参数测试的系统，其特征在于，包括测试主机，用于模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；数据转换模块，用于将所述模拟电压信号进行模数转换，将所述模拟电压信号转换为数字信号；处理器，用于安装配套的测试软件，对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述测试主机输出的模拟电压信号为所述气敏元件感知环境中气体信息转化来的气敏元件电压信号和温、湿度传感器转化的温湿度电压信号。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据转换模块包括信号变换电路，用于将所述模拟电压信号进行信号变换，输出解调与滤波后的电压信号；A/D模数转换电路，用于将所述解调与滤波后的电压信号转换为数字信号。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括测试结果显示模块，用于将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理器包括 反应值计算模块，用于计算反应获取的数值；灵敏度计算模块，用于计算传感器灵敏度；响应时间计算模块，用于计算传感器响应时间；元件分档模块，用于按照设定的参数对批次测试传感器进行分类显示；恢复时间计算模块，用于计算传感器恢复时间。
全文摘要
本发明公开了一种气敏元件参数测试的方法及系统，该方法包括模拟气敏元件的工作环境，输出感知环境中气体信息转化来的模拟电压信号；对所述模拟电压信号进行模数转换，将模拟电压信号转化为数字信号；对所述数字信号进行分析和计算，以得到所述气敏元件的测试参数；将所述气敏元件的测试参数以文字、图形动态的显示。该气敏元件参数测试的方法或系统，能够结合计算机辅助测试气敏元件参数，将繁琐操作和计算处理改为计算机进行智能化处理，提高了气敏元件的开发和生产效率，同时也使得在测试过程中的人力与物力成本的降低。
文档编号G01N27/00GK102507650SQ201110294768
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者张小水, 祁明锋, 钟克创, 高胜国 申请人:郑州炜盛电子科技有限公司