气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统与流程

本发明涉及检测，具体地涉及一种气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统。

背景技术：

1、传感器作为信息获取的主要手段，是智能时代不可或缺的共用关键技术。其中气体传感器作为识别判断气体种类、气体浓度的感知元件，在载人航天、安全监测、环境监控、人工智能、物联网等领域具有广泛应用。mems气体传感器因其体积小、低功耗、低成本等优势，越来越多的应用于生产生活中。mems气体传感器常用于气体浓度的检测，在应用过程中，不可避免的会受到外部环境的影响出现漂移，造成气体浓度检测精度下降的问题。其中，造成检测精度下降的原因即包括温度、湿度这类短期因素影响，也包括长期存储后出现的可逆性漂移以及长期使用后出现的老化漂移的影响。

2、在现有技术中，将气体传感器放置到专用的校正测试环境下进行校准，并需要额外设置一个高精度标准气体传感器以及注入标准气体。对于已经在应用现场使用的或者不能拆卸取出的气体传感器来说，这并不适用。并且，应用现场可能一直存在浓度未知的所检测气体，因此，不能实现对已经在现场应用的气体传感器的长期漂移进行校正。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气体传感器的长期漂移的校正方法以及校正系统，其可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期可逆性漂移或长期老化漂移校正。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种气体传感器的可逆性漂移的校正方法，所述校正方法包括：在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。

3、优选地，所述确定气敏电阻变化率包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。

4、优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并重复执行所述的校正方法。

5、优选地，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。

6、优选地，所述预设条件还包括预设湿度。

7、通过上述技术方案，本发明创造性地首先在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；其次，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率；最后，根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期可逆性漂移校正。

8、本发明第二方面提供一种气体传感器的老化漂移的校正方法，所述校正方法包括：获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。

9、优选地，所述确定所述气敏电阻变化值包括：根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。

10、优选地，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻rh、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻r1、所述气敏电阻变化值△r1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△rh，其中，a、b分别为第一常数与第二常数。

11、优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。

12、优选地，所述校正方法还包括：对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。

13、优选地，所述预设条件还包括预设湿度。

14、优选地，所述获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻包括：根据所述电源电压、所述气体传感器的匹配电阻的电阻值以及所述匹配电阻在所述工作条件下的电压，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻，在执行所述测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压的步骤之前，所述校正方法还包括：停止对所述气体传感器加热。

15、通过上述技术方案，本发明创造性首先获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻；其次，测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压；接着，根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值；然后，根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；最后，根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。本发明可在应用现场的复杂气体环境中对气体传感器进行长期老化漂移校正。

16、本发明第三方面提供一种气体传感器的可逆性漂移的校正系统，所述校正系统包括：加热装置，用于在将所述气体传感器加热到第一预设温度且维持预设时间之后，停止对所述气体传感器加热；电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度；以及控制装置，用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；以及根据所述气敏电阻变化率，对所述气体传感器执行相应的校正操作。

17、优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻与所述标定气敏电阻，确定气敏电阻变化率。

18、优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻变化率小于或等于预设值的情况下，确定可逆性漂移消失；或者在所述气敏电阻变化率大于所述预设值的情况下，控制所述加热装置将所述气体传感器加热到所述第一预设温度且维持所述预设时间并通过所述的校正系统重复执行校正过程。

19、优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。

20、优选地，所述预设条件还包括预设湿度。

21、有关本发明实施例提供的气体传感器的可逆性漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的可逆性漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。

22、本发明第四方面提供一种气体传感器的老化漂移的校正系统，所述校正系统包括：控制装置，用于获取所述气体传感器在工作条件下的气敏电阻，其中，所述工作条件包括第一预设温度；加热装置，用于停止对所述气体传感器加热；以及电压测量装置，用于测量所述气体传感器的匹配电阻在预设条件下的电压，其中，所述预设条件包括第二预设温度，以及所述第二预设温度小于所述第一预设温度，所述控制装置还用于执行以下操作：根据电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及标定气敏电阻，确定气敏电阻变化值，其中，所述标定气敏电阻为所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻标定值；根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述气敏电阻变化值，确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量；以及根据所述气敏电阻漂移量，对所述气体传感器执行相应的校正操作。

23、优选地，所述控制装置包括：第一确定模块，用于根据所述电源电压、所述匹配电阻在所述预设条件下的电压以及所述匹配电阻的电阻值，确定所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻；以及第二确定模块，用于根据所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻以及所述标定气敏电阻，确定所述气敏电阻变化值。

24、优选地，所述确定所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻漂移量包括：根据所述气体传感器在所述工作条件下的气敏电阻rh、所述气体传感器在所述预设条件下的气敏电阻r1、所述气敏电阻变化值△r1以及下式，确定所述气敏电阻漂移量△rh，其中，a、b分别为第一常数与第二常数。

25、优选地，所述对所述气体传感器执行相应的校正操作包括：在所述气敏电阻漂移量小于或等于阈值的情况下，根据所述气敏电阻漂移量对所述气体传感器进行校正；或者在所述气敏电阻漂移量大于所述阈值的情况下，发送故障信息。

26、优选地，所述校正系统还包括：标定装置，用于对所述气体传感器在不同条件下的气敏电阻进行标定，其中，所述不同条件中的变量参数与所述预设条件中的参数相同；第一确定装置，用于确定气敏电阻与变量参数之间的函数关系；以及第二确定装置，用于根据所述函数关系与所述预设条件，确定所述标定气敏电阻。

27、优选地，所述预设条件还包括预设湿度。

28、有关本发明实施例提供的气体传感器的老化漂移的校正系统的具体细节及益处可参阅上述针对气体传感器的老化漂移的校正方法的描述，于此不再赘述。

29、本发明第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。

30、本发明第六方面提供一种芯片，用于执行计算机程序，该计算机程序被所述芯片执行时实现所述的气体传感器的可逆性漂移的校正方法和/或所述的气体传感器的老化漂移的校正方法。

31、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。