气体传感器温度补偿模型建立、气体浓度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体传感器温度补偿模型建立、气体浓度测量方法及装置，包括：采集由样本标准气体触发的气体传感器的工作电极和辅助电极输出的双电压信号；将双电压信号和样本标准气体当前温度作为采集样本集输入至BP神经网络中，以样本标准气体的浓度为输出目标，采用基于改进的粒子群优化PSO算法对BP神经网络进行优化、训练，得到温度补偿模型。并针对温度补偿模型设计相应的测试系统及测试方法，基于温度补偿模型对气体传感器进行温度补偿，实现对被测气体浓度的测量。

【技术实现步骤摘要】
气体传感器温度补偿模型建立、气体浓度测量方法及装置
本专利技术涉及气体浓度测量
，特别是涉及一种气体传感器温度补偿模型建立、气体浓度测量方法及装置。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。电化学气体传感器具有测量灵敏度高、性能稳定、线性度高、寿命长、选择性好等特点，被广泛的应用于低浓度有毒有害气体、可燃气体和环境空气等定量监测领域。但是电化学气体传感器在工作时，输出信号易受环境温度影响，存在温度漂移问题，传感器的灵敏度和零点电流随环境温度变化，其测量值与实际值会产生一定误差，从而降低了气体浓度的检测精度。另外，气体传感器的温度补偿从结构上可分为硬件补偿和软件补偿两种方法，对于硬件补偿方法，由于温度补偿电流调试需要调节电阻值，在电路上受电子元件漂移和元件焊接的精密度等因素影响，实现过程复杂且只能实现粗略的温度补偿，导致整个测量电路的可靠性低。对于软件补偿方法有查表法、曲线拟合法及BP神经网络等方法，基于神经网络的补偿方法虽然精度较高，但存在初始权值及阈值难以确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体传感器温度补偿模型建立方法，其特征在于，包括：/n采集由样本标准气体触发的气体传感器的工作电极和辅助电极输出的双电压信号；/n将双电压信号和样本标准气体当前温度作为采集样本集输入至BP神经网络中，以样本标准气体的浓度为输出目标，采用基于改进的粒子群优化PSO算法对BP神经网络进行优化、训练，得到温度补偿模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器温度补偿模型建立方法，其特征在于，包括：
采集由样本标准气体触发的气体传感器的工作电极和辅助电极输出的双电压信号；
将双电压信号和样本标准气体当前温度作为采集样本集输入至BP神经网络中，以样本标准气体的浓度为输出目标，采用基于改进的粒子群优化PSO算法对BP神经网络进行优化、训练，得到温度补偿模型。


2.如权利要求1所述的一种气体传感器温度补偿模型建立方法，其特征在于，所述样本标准气体采用零点空气与标准气体混合配制获得的固定浓度的混合气体。


3.如权利要求1所述的一种气体传感器温度补偿模型建立方法，其特征在于，所述采用基于改进的粒子群优化PSO算法对BP神经网络进行优化、训练包括：
设定BP神经网络的初始权值和阈值；
对每个采集样本计算BP神经网络各层的实际输出和节点误差，并根据实际输出和节点误差修正权值和阈值；
将新的采集样本输入到BP神经网络中重复前述步骤再次修正权值和阈值，直至BP神经网络的输出目标误差达到预设的最小值。


4.一种气体传感器温度补偿模型建立装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于采集由样本标准气体触发的气体传感器的工作电极和辅助电极输出的双电压信号；
优化模块，用于将双电压信号和样本标准气体当前温度作为采集样本集输入至BP神经网络中，以样本标准气体的浓度为输出目标，采用基于改进的粒子群优化PSO算法对BP神经网络进行优化、训练，得到温度补偿模型。


5.一种采用气体传感器的气体浓度测量方法，其特征在于，包括：
采集气体传感器输出的工作电极电压信号和辅助电极电压信号，以及采用温度传感器采集所在位置的温度；
将工作电极电压信号、辅助电极电压信号和温度输入到如权利要求1-3任一项所述方法构建的温度补偿模型中，获得补偿后的工作电极电压信号；
采用补偿后的工作电极电压信号、辅助电极电压信号和气体传感器灵敏度系数得到被测气体浓度。


6.一种采用气体传感器的气体浓度测量装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，何凯，高群，刘成印，王克玉，李佩铫，王雪琪，
申请(专利权)人：山东工商学院，烟台宝和机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37