传感器可靠性预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及传感器测试领域，特别涉及传感器的可靠性预测的方法和系统，其中，系统包括：获取模块，用于获取传感器所采集的原始数据；修正模块，用于根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；校准模块，用于在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据；预测模块，用于计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。本发明专利技术虑了生物化学领域传感器连续检测的特性，解决了现有技术无法对传感器的可靠性进行预测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
传感器可靠性预测方法及系统
本专利技术涉及传感器测试领域，特别涉及传感器的可靠性预测的方法和系统。
技术介绍
生物光电化学传感在临床诊断、食品检验和环境分析等领域中发挥着重要作用。最近，苏州大学的封心建教授(团队通过在阵列单晶TiO2纳米线表面修饰氧化酶层，构建了固-液-气三相酶催化反应界面，开发了基于阴极还原反应为原理的高效生物光电化学传感器件，消除多种内源性/外源性物质的干扰，可在无外加电压驱动下工作。在生物光电化学检测系统中，氧化酶在氧气的存在下会将其底物氧化并产生过氧化氢，产生的过氧化氢可以被半导体表面的光生空穴氧化，然而，光生空穴具有强氧化性且没有选择性，导致体液中多种内源性和外源性物质也被氧化，对检测产生严重干扰。当酶电极和溶液接触时，溶液不会进入纳米线之间的自由空间，从而形成固-液-气三相共存的酶催化反应界面，该三相界面使反应物氧气可以从气相直接快速传输到酶催化反应位点，解决了传统两相反应体系中由于氧气浓度波动带来的一系列问题。在三相系统中，界面氧气浓度是恒定的，溶液中氧气浓度的波动对背景电流没有影响，这是利用光电化学还原的原理来准确检测酶催化反应产物过氧化氢的基础。当在电解液中即使加入与待测物浓度相当的易氧化物质时，如抗坏血酸、多巴胺、对乙酰氨基酚等，体系中几乎不产生干扰信号，说明具有非常好的选择性。由于三相系统中的氧气可以从空气中大量且快速供给，其检测线性范围的上限可以达到60mM，比传统两相系统高了近100倍。此外，阵列单晶TiO2纳米线可以为光生电子提供快速、直接的传输途径，使传感器的灵敏度和最低检出限比传统电极分别提高了845倍和降低了1200倍。但是，却无法对传感器的可靠性进行预测。
技术实现思路
本专利技术提供一种传感器可靠性预测方法及系统，解决了现有技术无法对传感器的可靠性进行预测的技术问题。本专利技术提供的基础方案为：传感器可靠性预测系统，包括：获取模块，用于获取传感器所采集的原始数据；修正模块，用于根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；校准模块，用于在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据；预测模块，用于计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。本专利技术的工作原理及优点在于：由于生物化学领域的传感器可视为连续传感器，通常在连续数据流或者在时间间隔上的采样数据点中连续地测量数据，必须经过校准才能够确保传感器的原始数据能够合适地转换为相应的参数测量。在本方案中，首先，根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；然后，根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间的原始数据进行校准处理，得到校准数据；最后，根据修正数据和校准数据的数据误差值判断传感器的可靠性；相较于现有技术直接根据预设修正系数修正处理后得到的修正数据进行判断而言，考虑了生物化学领域传感器连续检测的特性，能够对传感器的可靠性准确地进行预测。本专利技术根据修正数据和校准数据的数据误差值判断传感器的可靠性，考虑了生物化学领域传感器连续检测的特性，解决了现有技术无法对传感器的可靠性进行预测的技术问题。进一步，校准模块用于采用加权平均根据第一校准因子和第二校准因子，对第一校准时间与第二校准时间之间的原始数据进行校准处理，得到校准数据。有益效果在于：对第一校准因子和第二校准因子进行加权平均，并以得到的加权平均值对原始数据进行校准处理，综合考虑了时间维度上前后两个校准因子，能够使得校准数据充分反映传感器连续检测的特性。进一步，校准模块用于采用加权平均根据第一校准因子和第二校准因子，对第一校准时间之后的第一时间间隔内采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据。有益效果在于：以第一校准因子和第二校准因子的加权平均值，对第一校准时间之后的特定时间区间内采集的原始数据进行校准处理，实现“向前”校准，可提高这部分“靠前”的原始数据校准的准确性。进一步，校准模块用于采用加权平均根据第一校准因子和第二校准因子，对第二校准时间之前的第二时间间隔内采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据。有益效果在于：以第一校准因子和第二校准因子的加权平均值，对第二校准时间之前的特定时间区间内采集的原始数据进行校准处理，实现“向后”校准，可提高这部分“靠后”的原始数据校准的准确性。进一步，修正模块还用于计算原始数据对应的数据序列的平均值，得到修正数据。有益效果在于：采用计算原始数据对应的数据序列的平均值的方式进行修正，综合考虑原始数据对应的数据序列的整体情况，可以避免个别的过大或者过小的数据导致的误差。进一步，修正模块还用于根据预设数据范围对原始数据进行过滤，得到过滤后的原始数据；并计算过滤后的原始数据对应的数据序列的平均值，得到修正数据。有益效果在于：采用预先设定的数据范围对原始数据进行过滤，可以将不在预先设定的数据范围内的数据剔除，避免干扰修正过程。基于上述传感器可靠性预测系统，本专利技术还公开一种传感器可靠性预测方法，包括步骤：S1、获取传感器所采集的原始数据；S2、根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；S3、在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间的原始数据进行校准处理，得到校准数据；S4、计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。本专利技术的工作原理及优点在于：首先，根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；然后，根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间的原始数据进行校准处理，得到校准数据；最后，根据修正数据和校准数据的数据误差值判断传感器的可靠性；相较于现有技术，考虑了生物化学领域传感器连续检测的特性，能够对传感器的可靠性准确地进行预测。附图说明图1为本专利技术传感器可靠性预测系统实施例的系统结构框图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明：实施例1实施例基本如附图1所示，包括：获取模块，用于获取传感器所采集的原始数据；修正模块，用于根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；校准模块，用于在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据；预测模块，用于计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。在本实施例中，获取模块、修正模块、校准模块和预测模块均集成在服务器上，通过软件/程序/代码/计算机指令实现其功能。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.传感器可靠性预测系统，其特征在于，包括：/n获取模块，用于获取传感器所采集的原始数据；/n修正模块，用于根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；/n校准模块，用于在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据；/n预测模块，用于计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。/n

【技术特征摘要】
1.传感器可靠性预测系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取传感器所采集的原始数据；
修正模块，用于根据预设修正系数对原始数据进行修正处理，得到修正数据；
校准模块，用于在第一校准时间产生第一校准因子，以及在第二校准时间产生第二校准因子，并根据第一校准因子和第二校准因子对第一校准时间与第二校准时间之间采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据；
预测模块，用于计算修正数据和校准数据的数据误差值，并根据数据误差值与预设误差阈值判断传感器的可靠性。


2.如权利要求1所述的传感器可靠性预测系统，其特征在于，校准模块用于采用加权平均根据第一校准因子和第二校准因子，对第一校准时间与第二校准时间之间的原始数据进行校准处理，得到校准数据。


3.如权利要求2所述的传感器可靠性预测系统，其特征在于，校准模块用于采用加权平均根据第一校准因子和第二校准因子，对第一校准时间之后的第一时间间隔内采集的原始数据进行校准处理，得到校准数据。


4.如权利要求3所述的传感器可靠性预测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程正富，郑瑞伦，张晓宇，夏继宏，杨文耀，伏春平，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50