自适应性气敏传感器的制作方法

文档序号:6083623阅读:276来源:国知局
专利名称:自适应性气敏传感器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种气敏传感器电路。
近年来,气敏传感器已较为广泛地用于家庭、煤矿、化工厂等,用于气体检漏、浓度测试及气体报警等,一般的气敏传感器都使用了半导体气敏元件,它的优点是装置简单、造价低,对气体浓度变化响应快,缺点是稳定性盖,在清净的空气中,阻值也会自然漂移,或大或小无规律变化,因此,目前气敏传感器整机中的基准电压都得靠人工经常校准,才能正常工作,并且,由于半导体气敏元件分散性大,故使得每次更换新元件后,又必须对传感器重新进行校对,这样,就使气敏传感器的使用受到了限制。
本实用新型的目的是要研制一种自适应性的气敏传感器,这种气敏传感器的检测电路能够自动跟踪气敏元件的漂移,对其进行补偿,从而解决半导气敏元件稳定性差,分散性大的问题。
自适应性气敏传感器由气敏元件及检测电路两部份组成,检测电路中有一缓慢变化跟随器电路,该电路的输入端与气敏元件取样端相连接,输出端与检测电路中的比较器相连接(如

图1所示),缓慢变化跟随器电路由运算放大器IC1、二极管D、电容C1及电阻R4构成,IC1的输出端与反相输入端连通,经二极管D后与电阻R4及电容C1连接,并且连接到比较器电路的同相输入端,IC1的同相输入端与气敏元件取样端及比较器电路的反相输入端连接(如图2所示)。当气敏元件的阻值缓缓漂移时,缓慢变化跟随器的电路参数也随之漂移,由比较器得出的差值较小,检测电路无信号输出,当气体浓度突然变化某一定值,由于气敏元件对气体浓度变化的响应快,其阻值变化相应较快,而缓慢跟随系统不能立刻跟随,比较器输入端输入信号的差值较大,故导致检测电路输出一个信号。
自适应性气敏传感器克服了气敏元件阻值自然漂移,离散性大的缺点,减少了环境温度、湿度对检测的影响,电路中除去了人工手动调节装置,形成了智能型的传感器。
本实用新型的一个实施例电路如图2所示,使用MQ--2型气敏元件,工作时,气敏元件加热开始至一段时间后,在洁净的自然空气中,由于气敏元件阻值>R2/2,所以VA>VB,在工作中,由于环境条件(温度、湿度)缓慢变化,以及气敏元件自身漂移,VA电压缓缓变化,当VA上升时,由IC1、D使VB也随之上升,由于二极管D存在,使VB<VA,VA-VB=VD,并对C1充电;当VB缓慢下降时,C1通过R4缓慢放电,VB下降至D导通。
当气敏元件由洁净空气中立刻放入一定浓度的丁烷气体中,VA将立刻下降,其变化差值ΔVA>VD,由于C1不能迅速放电,从而使VB>VA,IC输出一高电平信号。
另外,当气敏元件长期处于较高浓度的被测气体中,或者由于缓慢漏气使气敏阻逐渐变得较小时,由于缓慢跟随器被一定值钳位,如图2中,由R3R4使得VB点电压不能低于某一值从而使比较器输出高电平信号,因此该自适应性气敏传感器即对相对被测气体浓度变化起反应,又对被测气体缓缓漏气至某一定浓度起反应。
权利要求1.一种气敏传感器,由气敏元件及检测电路两部份组成,其特征在于检测电路中有一缓慢变化跟随器电路,该电路的输入端与气敏元件取样端连接,输出端与检测电路中的比较器相连接;
2.根据权利要求1所述的气敏传感器,其特征在于缓慢变化跟随器电路由运算放大器IC1二极管D、电容C1及电阻R4构成,IC1的输出端与反相输入端连通,经一二极管D后与电阻R4及电容C1连接,并且连接到比较器电路的同相输入端,IC1的同相输入端与气敏元件取样端及比较器电路的反相输入端连接。
专利摘要一种自适应气敏传感器,由气敏元件及检测电路两部分组成,检测电路中有一缓慢变化跟随器,无人工手动调节装置,形成了智能型传感器,具有自适应能力,适用于一般家庭,石化企业,煤矿等作气体检漏,浓度测试及气体报警用。
文档编号G01D5/12GK2048182SQ8920069
公开日1989年11月22日 申请日期1989年1月12日 优先权日1989年1月12日
发明者杨红俊, 沈彬达 申请人:国营春光器材厂
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