一種半導體氣體傳感器加熱絲斷絲的檢測方法與流程

本發明涉及氣體檢測技術領域，尤其涉及一種半導體氣體傳感器加熱絲斷絲的檢測方法。

背景技術：

氣體檢測技術在生產生活中有著廣泛的應用，半導體氣體傳感器廣泛應用于某些危險氣體的濃度檢測，當某個環境中的危險氣體濃度超出正常范圍時提示人們此環境不適合長時間停留或需要做出其他合理的調整。經大量試驗驗證，半導體氣體傳感器內部的加熱絲斷開時，半導體氣體傳感器的輸出電壓值仍在正常的輸出電壓區間內，此時通過現有算法是無法檢測出半導體氣體傳感器的加熱絲已經斷裂的，從而導致半導體氣體傳感器在實際已經失去效能的情況下繼續工作，起不到保障環境安全的效果。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種檢測半導體傳感器加熱絲斷絲的方法，以保證環境氣體檢測的安全可靠性。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種半導體氣體傳感器加熱絲斷絲的檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，半導體氣體傳感器供電運行T1時間；

步驟2，對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行采樣，得到加熱絲斷電前的輸出電壓Vs；

步驟3，切斷施加在半導體氣體傳感器加熱絲兩端的供電電壓，并設置斷電時間為t，在斷電時間t內對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行N（N>1）次采樣，選取最小的輸出電壓作為加熱絲斷電后的輸出電壓Vm；

步驟4，恢復施加在半導體氣體傳感器加熱絲兩端的供電電壓；

步驟5，計算加熱絲斷電前的輸出電壓Vs與加熱絲斷電后的輸出電壓Vm的差值，并將所述差值與預設的閾值電壓Ve進行比較，如果所述差值大于所述閾值電壓Ve，則判定半導體氣體傳感器的加熱絲正常連接；否則判定半導體氣體傳感器的加熱絲斷開，并給出半導體氣體傳感器故障提示；

步驟6，判定結束，重新開始計時，T2時間后，返回執行步驟2，進行下一次斷絲檢測。

基于上述，對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行采樣，得到加熱絲斷電前的輸出電壓Vs的具體步驟為：對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行M（M≥1）次采樣，并求取M次半導體氣體傳感器的輸出電壓的平均值作為斷電前的輸出電壓Vs。

本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明利用了在特定溫度段內半導體氣體傳感器輸出電壓與溫度成正比的特性，提出了一種人為斷開氣體傳感器加熱絲并通過比較斷電前和斷電后半導體氣體傳感器的輸出電壓的大小來判斷半導體氣體傳感器加熱絲是否斷絲的方案，其具有設計科學和實用性強的優點。

附圖說明

圖1是本發明的流程示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

半導體氣體傳感器是利用在一定溫度下，一些半導體材料的電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理制造的。由于半導體氣體傳感器必須工作在特定的溫度下，因此半導體氣體傳感器內均設置有加熱絲。其中，加熱絲通電后使半導體氣體傳感器工作在高溫狀態，從而加速被測氣體的吸附和氧化還原反應，增加了半導體材料的電導率，減小了半導體材料的電阻，增大了輸出電壓。當半導體氣體傳感器內的加熱絲斷掉時，被測氣體的吸附和氧化還原反應變慢，導致半導體材料的電導率變小，輸出電壓變小。

實施例1

根據上述原理，如圖1所示，在本發明中采用的一種半導體氣體傳感器加熱絲斷絲的檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，半導體氣體傳感器供電運行T1時間；

步驟2，對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行采樣，得到加熱絲斷電前的輸出電壓Vs；

步驟3，切斷施加在半導體氣體傳感器加熱絲兩端的供電電壓，并設置斷電時間為t，在斷電時間t內對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行N（N>1）次采樣，選取最小的輸出電壓作為加熱絲斷電后的輸出電壓Vm；

步驟4，恢復施加在半導體氣體傳感器加熱絲兩端的供電電壓；

步驟5，計算加熱絲斷電前的輸出電壓Vs與加熱絲斷電后的輸出電壓Vm的差值，并將所述差值與預設的閾值電壓Ve進行比較，如果所述差值大于所述閾值電壓Ve，則判定半導體氣體傳感器的加熱絲正常連接；否則判定半導體氣體傳感器的加熱絲斷開，并給出半導體氣體傳感器故障提示；

步驟6，判定結束，重新開始計時，T2時間后，返回執行步驟2，進行下一次斷絲檢測。

步驟5的具體的判斷依據為：計算斷電前的輸出電壓Vs與加熱絲斷電后的輸出電壓Vm的差值，并將所述差值與預設的閾值電壓Ve進行比較，如果所述差值大于所述閾值電壓Ve，則說明斷電前和斷電后半導體氣體傳感器的輸出電壓發生了明顯改變，從而判定部判定半導體氣體傳感器的加熱絲正常連接；否則說明斷電前和斷電后半導體氣體傳感器的輸出電壓沒有發生明顯改變，從而判定半導體氣體傳感器的加熱絲已經斷絲，并給出半導體氣體傳感器故障提示。

需要注意的是：不同類型的半導體氣體傳感器對應著不同的預設閾值電壓，使用前應先根據半導體氣體傳感器的種類選擇相應的預設閾值電壓Ve。

優選的，步驟2的具體步驟為：對半導體氣體傳感器的輸出電壓進行M（M≥1）次采樣，并求取M次半導體氣體傳感器的輸出電壓的平均值作為斷電前的輸出電壓Vs。使用時根據實際情況合理選擇M值。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。