气体传感器的浓度检测方法及装置与流程

本公开涉传感器,特别涉及一种气体传感器的浓度检测方法及装置。
背景技术:
1、常见的气体传感器的浓度检测方法(算法),主要通过其与目标气体之间发生交互作用导致其自身电阻变化的突变与饱和特性;当其自身电阻发生突变时,可作为气体交互(响应过程)的起始;当其电阻变化达到饱和时,可认为是气体交互过程达到平衡状态。
2、将达到平衡时的电阻特性(电阻值)与发生突变时的电阻值的差值(或比值)作为因目标气体吸附作用的强弱变化(如浓度)而产生的因变量,而目标气体的物质的量(浓度)本身作为自变量,即可得到这两种因素之间的耦合关系。
3、然而,对于部分传感器来说,其响应过程受环境温度、测试环境等等因素影响较大。例如,当测试环境的空间较大时,或者,测试目标气体的流量较小,需要较为缓慢的将测试环境内原气体置换为目标气体的置换过程,该过程中传感器附近的局部气体浓度逐步升高,将造成气体传感器的响应(电阻变化)在较为初始的阶段缓慢,然后逐渐加快;而在较为缓慢的过程中容易被判断为响应达到平衡状态,进而造成较大的检测误差。
技术实现思路
1、本公开提供一种气体传感器的浓度检测方法及装置。技术方案如下:
2、根据本公开实施例的第一方面,提供气体传感器的浓度检测方法,所述方法包括:按照预设采集周期或实时采集并存储所述气体传感器的特性数据;根据连续获取的多个特性数据的均值确定基准线,所述多个特性数据的采集值均不为0;若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,所述预设时间的起算点为所述基准线的生成时间或所述多个特征数据中最后一个特征数据的采集时间;根据所述变化速率确定目标气体的浓度。解决了因气体传感器因测试环境因素导致的检测误差较大的问题;实现了减小测试环境因素对检测的影响的效果。
3、可选地,所述气体传感器内设置有存储空间,所述存储空间具备动态缓存n个元素的存储空间,所述按照预设采集周期或实时采集并存储所述气体传感器的特性数据,包括:按照预设采集周期或实时采集所述气体传感器的特性数据;将采集的每个特性数据作为一个元素进行存储;当所述已存储空间内存满n个元素时,将所述存储空间内采集时间最早的元素进行删除,将最新采集的特征数据作为一个元素存储于所述存储空间。
4、可选地,所述方法还包括:每间隔预定时长计算所述存储空间内连续获取的多个特征数据的均值更新所述基准线;和/或,若在预设时间内所述气体传感器所采集的各个特征数据与所述基准线之间的变化幅度均未达到预定数值,则根据所述预设时间内所采集的各个特征数据更新所述基准线。
5、可选地,所述所述若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,包括:若所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的差值达到所述预定数值,按照采集时间由后向前的数据遍历所述存储空间内的元素;若当前访问元素的存储数据小于所述基准线,确定当前访问元素与所述存储空间内最新存储元素的采集时间间隔;根据所述差值、所述时间间隔计算所述特征数据的变化速率。
6、可选地,所述所述若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,包括:包括:若所述基准线与所述气体传感器所采集的实时特征数据之间的差值达到所述预定数值,按照采集时间由后向前的数据遍历所述存储空间内的元素;若当前访问元素的存储数据大于所述基准线,确定当前访问元素与所述存储空间内最新存储元素的采集时间间隔;根据所述差值、所述时间间隔计算所述特征数据的变化速率。
7、可选地,所述气体传感器内存储不同气体浓度对应的特征数据变化速率,所述根据所述变化速率确定目标气体的浓度,包括:查询所述特征数据的变化速率对应的气体浓度值得到目标气体的浓度。
8、可选地,所述根据连续获取的多个特性数据确定基准线,包括:计算所述多个特性数据的均值作为所述基准线;或者;按照大小顺序对所述多个特征数据进行排序,取多个特征数据的中位数作为所述基准线。
9、根据本公开实施例的第二方面,提供一种气体传感器的浓度检测装置,包括:信息采集模块,用于实时采集并存储所述气体传感器的特性数据;第一确定模块,用于根据连续获取的多个特性数据的均值确定基准线,所述多个特性数据的采集值均不为0;计算模块,用于若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,则计算特征数据的变化速率;第二确定模块,用于根据所述变化速率确定目标气体的浓度。
10、根据本公开实施例的第三方面,提供一种气体传感器的浓度检测装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一段程序;所述处理器用于执行所述存储器中的所述至少一段程序以实现上述任一所述的气体传感器的浓度检测方法。
11、根据本公开实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一段程序,所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述任一所述的气体传感器的浓度检测方法。
12、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
技术特征:
1.一种气体传感器的浓度检测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气体传感器内设置有存储空间,所述存储空间具备动态缓存n个元素的存储空间,所述按照预设采集周期或实时采集并存储所述气体传感器的特性数据,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,包括:
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气体传感器内存储不同气体浓度对应的特征数据变化速率,所述根据所述变化速率确定目标气体的浓度,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据连续获取的多个特性数据确定基准线,包括:
8.一种气体传感器的浓度检测装置,其特征在于,包括:
9.一种气体传感器的浓度检测装置,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一段程序;所述处理器用于执行所述存储器中的所述至少一段程序以实现如权利要求1至7任一所述的气体传感器的浓度检测方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,
技术总结
本公开是关于一种气体传感器的浓度检测方法及装置,属于传感器技术领域。所述方法包括:按照预设采集周期或实时采集并存储该气体传感器的特性数据;根据连续获取的多个特性数据的均值确定基准线,该多个特性数据的采集值均不为0;若在预设时间内所述气体传感器所采集的实时特征数据与所述基准线之间的变化幅度达到预定数值,则计算特征数据的变化速率,所述预设时间的起算点为所述基准线的生成时间或所述多个特征数据中最后一个特征数据的采集时间;根据该变化速率确定目标气体的浓度。本公开解决了因气体传感器因测试环境因素导致的检测误差较大的问题;实现了减小测试环境因素对检测的影响的效果。
技术研发人员:刘宇航,彭渤,臧金良,许诺,汪震海,王俊明
受保护的技术使用者:北京机械设备研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:刘宇航,彭渤,臧金良,许诺,汪震海,王俊明
技术所有人:北京机械设备研究所
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