一种基于层叠气体传感器的防误报系统的制作方法

本发明涉及传感器设备技术领域，尤其涉及一种基于层叠气体传感器的防误报系统。

背景技术

为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于气体传感器的精确性、可靠性和灵敏性等要求越来越严格，而传统的气体传感器体积大，很难满足上述高性能要求，因此，它们逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代。

随着电子产品小型化微型化的发展，电子产品对其内部元器件小型化的要求越来越高。气体传感器作为常见的传感器，应用于多种电子产品内，故气体传感器的小型化设计也成为关注重点。为了保证气体传感器的小型化设计，基于微机电系统(micro-electro-mechanicalsystem，mems)的气体传感器越来越受到人们关注。

基于mems技术的气体传感器，包括基板，固定于所述基板的外壳，所述基板与所述外壳构成所述气体传感器外部封装结构。所述外部封装结构内、所述基板上固定设置有气体传感器芯片和集成电路芯片，气体传感器芯片与集成电路芯片通过金属引线打线的方式电连接，基板上设置有焊盘，基板焊盘将气体传感器内部芯片与外部电子电路电连接，同时，气体传感器通过焊盘固定于外部主板上。传统结构的气体传感器，气体传感器芯片直接固定于基板上，在气体传感器装配、使用过程中，气体传感器芯片感应外部空气气体浓度，使气体传感器产生误差，导致气体传感器性能问题。

此外，传感器生产过程大致如下：制作传感器，传感器老化，传感器标定，出厂前校准。现有气体传感器校准系统包括传感器老化工装、计算机、配气装置以及通气工装，计算机分别与配气装置以及传感器老化工装控制连接，传感器老化工装上，包括用于对气体传感器供电的电源以及用于与待校准气体传感器通讯的通讯转换模块，传感器老化工装上设有气体传感器安装位；校准的时候，将气体传感器装在传感器老化工装上，气体传感器通过通讯转换模块与计算机连接，气体传感器的采样端与通气工装连接，计算机控制配气装置配比出所需要的气体，通过通气工装输给气体传感器，稳定一段时间使传感器检测值达到稳定，最后通过计算机经由老化工装向待校准传感器发出校准命令进行校准，使传感器检测值与实际浓度值相对应，校准需要分别校准低浓度点和高浓度点，通过老化工装向传感器发送校准命令以实现校准。配气装置把不同浓度气体混合，配比出所需要的浓度的气体，该装置为精密装置，价格昂贵，对于不同类型的气体传感器，需要不同的通气工装才能把标气通入气体传感器，每只气体传感器的校准需要通气两次，通气工装的投入和标准气体的耗费都很大，标准气体的配比时间也很长而且需要监控管理，产品生产周期长，产品成本大大增加。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种基于层叠气体传感器的防误报系统，包括：

数据采集装置，其包括层叠气体传感器，所述层叠气体传感器包括多个层叠设置的传感芯片，每一所述传感芯片上具有对目标气体有响应的敏感材料，所述多个传感芯片中的其中两个传感芯片用于在正常工作状态下获取所述目标气体的浓度；

数据处理器，其与所述数据采集装置相连，用于接收所述目标气体的浓度，并比较所述两个传感芯片所获取的所述目标气体的浓度的差值；

控制器，其与所述数据处理器相连，用于在所述数据处理器判断所述差值大于一预设差值时，从所述多个传感芯片中选取区别于所述两个传感芯片的另一传感芯片，并使所述另一传感芯片获取所述目标气体的浓度，以对所述两个传感芯片进行数据校正，从而防止所述气体传感器出现误报情况。

进一步地，所述数据处理器对所述传感芯片所获取的所述目标气体的浓度进行分析，以判断所述传感芯片是否出现故障。

进一步地，所述控制器配置成在所述数据处理器确定某一传感芯片出现故障后，从所述多个未处于工作状态的传感芯片中选取一个传感芯片，并使其处于工作状态，同时关闭出现故障的所述传感芯片。

进一步地，所述防误报系统还包括报警器，所述报警器用于在所述传感芯片出现故障后进行报警。

进一步地，所述气体传感器，包括：基板、多个传感芯片以及多个柔性壳体，所述多个传感芯片包括多个由下向上依次层叠设置的芯片单元，最下方芯片单元设置在所述基板上，其它芯片单元分别依次层叠设置在所述多个柔性壳体上；

每一柔性壳体包括倒u型结构，所述倒u型结构具有一支撑台，用于在其上放置至少一个芯片单元。

进一步地，所述多个柔性壳体包括最下方壳体、最上方壳体以及设置在所述最下方壳体和所述最上方壳体之间的多个中间壳体；

所述多个柔性壳体均固定在所述基板上。

进一步地，所述多个柔性壳体中任一柔性壳体包括包边，所述包边沿着所述倒u型结构周缘延伸，以使所述柔性壳体形成倒ω型。

进一步地，所述包边与所述倒u型结构一体成型。

进一步地，所述多个柔性壳体的多个包边均固定在所述基板上，以将所述柔性壳体固定在所述基板上。

进一步地，所述多个柔性壳体的尺寸由下向上依次增大；

所述最上方壳体的尺寸大于所述中间壳体的尺寸，所述中间壳体的尺寸大于所述最下方壳体的尺寸。

进一步地，所述多个柔性壳体中任意相邻两个柔性壳体之间具有支撑架。

进一步地，所述包边与所述基板固定的一侧内具有密封件，用于在所述柔性壳体固定在所述基板上时进行密封。

进一步地，所述柔性壳体具有多个通孔。

根据本发明的方案，本发明通过设置多个传感器，可以在其中某几个传感器出现误报时及时检测出，并在某几个传感器出现故障时及时报警，因此，可以极大程度上减小误报的发生。

此外，本发明设置层层传感芯片以及层叠设置的柔性壳体，由此可以实现一个传感器内有多个传感芯片，并且柔性可以根据传感芯片的形状以及多个传感芯片之间的布置方式任意改变形状，从而可以应用在多种不同场景以及扩大了该气体传感器的应用领域。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是根据本发明一个实施例的基于层叠气体传感器的防误报系统的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的气体传感器的示意性结构图；

附图标号：

1-基板，2-传感芯片，3-柔性壳体，31-倒u型结构，311-支撑台，32-包边，4-支撑架，5-密封件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了根据本发明一个实施例的基于层叠气体传感器的防误报系统的示意性结构图。如图1所示，本发明提供的一种基于层叠气体传感器的防误报系统，包括：

数据采集装置，其包括层叠气体传感器，所述层叠气体传感器包括多个层叠设置的传感芯片，每一所述传感芯片上具有对目标气体有响应的敏感材料，所述多个传感芯片中的其中两个传感芯片用于在正常工作状态下获取所述目标气体的浓度；

数据处理器，其与所述数据采集装置相连，用于接收所述目标气体的浓度，并比较所述两个传感芯片所获取的所述目标气体的浓度的差值；

控制器，其与所述数据处理器相连，用于在所述数据处理器判断所述差值大于一预设差值时，从所述多个传感芯片中选取区别于所述两个传感芯片的另一传感芯片，并使所述另一传感芯片获取所述目标气体的浓度，以对所述两个传感芯片进行数据校正，从而防止所述气体传感器出现误报情况。

进一步地，所述数据处理器对所述传感芯片所获取的所述目标气体的浓度进行分析，以判断所述传感芯片是否出现故障。

进一步地，所述控制器配置成在所述数据处理器确定某一传感芯片出现故障后，从所述多个未处于工作状态的传感芯片中选取一个传感芯片，并使其处于工作状态，同时关闭出现故障的所述传感芯片。

进一步地，所述防误报系统还包括报警器，所述报警器用于在所述传感芯片出现故障后进行报警。

图2示出了根据本发明一个实施例的气体传感器的示意性结构图。如图2所示，所述气体传感器，包括：基板1、多个传感芯片2以及多个柔性壳体3，所述多个传感芯片2包括多个由下向上依次层叠设置的芯片单元，最下方芯片单元设置在所述基板1上，其它芯片单元分别依次层叠设置在所述多个柔性壳体3上；

每一柔性壳体3包括倒u型结构31，所述倒u型结构31具有一支撑台311，用于在其上放置至少一个芯片单元。

进一步地，所述多个柔性壳体3包括最下方壳体、最上方壳体以及设置在所述最下方壳体和所述最上方壳体之间的多个中间壳体；

所述多个柔性壳体3均固定在所述基板1上。

进一步地，所述多个柔性壳体3中任一柔性壳体3包括包边32，所述包边32沿着所述倒u型结构31周缘延伸，以使所述柔性壳体3形成倒ω型。

进一步地，所述包边32与所述倒u型结构31一体成型。

进一步地，所述多个柔性壳体3的多个包边32均固定在所述基板1上，以将所述柔性壳体3固定在所述基板1上。

进一步地，所述多个柔性壳体3的尺寸由下向上依次增大；

所述最上方壳体的尺寸大于所述中间壳体的尺寸，所述中间壳体的尺寸大于所述最下方壳体的尺寸。

进一步地，所述多个柔性壳体3中任意相邻两个柔性壳体3之间具有支撑架4。

进一步地，所述包边32与所述基板1固定的一侧内具有密封件5，用于在所述柔性壳体3固定在所述基板1上时进行密封。

进一步地，所述柔性壳体3具有多个通孔。在一个实施例中，

该通孔可以设置在倒u型结构31上。通孔的数量可以根据实际需求来设定，例如，每一柔性壳体3可以设置三个、五个、七个、八个或九个等通孔。

根据本发明的方案，本发明通过设置多个传感器，可以在其中某几个传感器出现误报时及时检测出，并在某几个传感器出现故障时及时报警，因此，可以极大程度上减小误报的发生。

根据本发明的方案，本发明设置层层传感芯片2以及层叠设置的柔性壳体3，由此可以实现一个传感器内有多个传感芯片2，并且柔性可以根据传感芯片2的形状以及多个传感芯片2之间的布置方式任意改变形状，从而可以应用在多种不同场景以及扩大了该气体传感器的应用领域。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。