气体传感器系统设计方法、传感器系统及气体检测方法技术方案

本发明专利技术属于气体检测技术领域，尤其是涉及一种气体传感器系统设计方法、传感器系统及气体检测方法。气体传感器系统设计方法包括，根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式；根据额定测试气体类型，设置训练样本；用训练样本对识别模型进行训练，构建用于测试该额定测试气体的气体识别模型。通过具有适宜温度调制模式的测试半导体进行气体检测，再将检测信号输入至气体识别模型，应用气体识别模型检测出气体的种类，提高气体检测的准确性。提高气体检测的准确性。提高气体检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
气体传感器系统设计方法、传感器系统及气体检测方法


[0001]本专利技术属于气体检测
，尤其是涉及一种气体传感器系统设计方法、传感器系统及气体检测方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的进步，气体传感器阵列和计算机相结合的智能气体传感系统成为了未来气体传感器发展的主要方向。然而，我国目前的国产气体传感器生产厂商规模不大，研究力量较为单薄，研发投入不多，因此技术发展相对滞后，其产品性能与国外公司的有较大差距，市场竞争力不强，当前销售主要集中在低端市场，且尚无成体系的一体化智能气体传感系统。因此，开发具有自主知识产权、适合我国国情的智能化气体在线监测系统是当前的迫切需求。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种气体传感器系统设计方法、传感器系统及气体检测方法，通过具有适宜温度调制模式的测试半导体进行气体检测，再将检测信号输入至气体识别模型，应用气体识别模型检测出气体的种类，提高气体检测的准确。
[0004]本申请提供了一种气体传感器系统设计方法，包括以下步骤：
[0005]根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式；
[0006]根据额定测试气体类型，设置训练样本；
[0007]用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型。
[0008]进一步地，所述根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式，具体包括：
[0009]根据所述额定测试气体的种类，确定测试半导体；
[0010]根据所述额定测试气体的种类，为各测试半导体确定温度调制模式；
[0011]根据所述额定测试气体的种类、测试半导体的数量及测试半导体的温度调制模式，确定基本气体识别模型。
[0012]进一步地，还包括：
[0013]根据额定测试气体的种类确定各个测试半导体在传感器基板上的排布方式、排布距离。
[0014]进一步地，所述根据额定测试气体类型，设置训练样本，包括：
[0015]建立以不同的浓度、比例混合的额定测试气体为元素的测试气体样本集，并为标记各个元素的浓度和比例。
[0016]进一步地，所述用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型包括：
[0017]用各测试半导体组成的传感器逐个测试所述测试气体样本集内的元素，将经过调制电路处理后的信号进行预处理，将其时、频域特征输入到基本气体识别模型，得到样本的类别信息；
[0018]根据得到的样本的类别信息对所述基本气体识别模型进行更新，得到气体识别模型。
[0019]进一步地，所述根据所述额定测试气体的种类，确定测试半导体的数量，包括：
[0020]根据额定测试气体的种类，选择不少于额定测试气体种类数量的测试半导体。
[0021]进一步地，所述根据所述额定测试气体的种类，为各测试半导体确定温度调制模式，包括：
[0022]通过有限元分析模拟方法测得各个测试半导体的适宜工作温度范围以及最佳工作温度点，再根据适宜工作温度范围及最佳工作温度点确定加热电压。
[0023]进一步地，将经过调制电路处理后的信号进行预处理，包括：
[0024]将各个测试半导体经过温度调制后的信号分别进行离散小波变换。
[0025]本专利技术的另一方面提供了一种气体传感器系统，应用如上任一所述的方法设计制得。
[0026]本专利技术的再一方面还提供了一种气体测试方法，应用如权上任一所述的传感器系统设计方法制得的传感器系统进行气体检测。
[0027]本申请提供的气体传感器系统设计方法、气体传感器系统和气体测试方法，采用根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式；根据额定测试气体类型，设置训练样本；用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型的设计；通过具有适宜温度调制模式的测试半导体进行气体检测，再将检测信号输入至气体识别模型，应用气体识别模型检测出气体的种类，提高气体检测的准确性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本申请提供的气体传感器系统设计方法一种实施例的方法流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0031]图1是本申请所述的一种气体传感器系统设计方法的一个实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性
的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例描述及附图所示的执行顺序。所述的方法在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法连接进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至分布式处理环境)。
[0032]具体如图1所示，本申请一种实施例提供的一种气体传感器系统设计方法，包括以下步骤：
[0033]S1：根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式；
[0034]S2：根据额定测试气体类型，设置训练样本；
[0035]S3：用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型。
[0036]本实施例中，所述根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式，具体包括：
[0037]根据所述额定测试气体的种类，确定测试半导体；
[0038]根据所述额定测试气体的种类，为各测试半导体确定温度调制模式；
[0039]根据所述额定测试气体的种类、测试半导体的数量及测试半导体的温度调制模式，确定基本气体识别模型。
[0040]本实施例中，所述额定测试气体包括氧气、硫化氢、一氧化碳、甲烷中的至少一种。
[0041]本实施例中，所述根据所述额定测试气体的种类，确定测试半导体的数量，包括：
[0042]根据额定测试气体的种类，选择不少于额定测试气体种类数量的测试半导体。
[0043]本实施例中，所述根据所述额定测试气体的种类，为各测试半导体确定温度调制模式，包括：
[0044]通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器系统设计方法，其特征在于，包括以下步骤：根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式；根据额定测试气体类型，设置训练样本；用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据额定测试气体确定基本气体识别模型、测试半导体及各个测试半导体对应的温度调制模式，具体包括：根据所述额定测试气体的种类，确定测试半导体；根据所述额定测试气体的种类，为各测试半导体确定温度调制模式；根据所述额定测试气体的种类、测试半导体的数量及测试半导体的温度调制模式，确定基本气体识别模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据额定测试气体的种类确定各个测试半导体在传感器基板上的排布方式、排布距离。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据额定测试气体类型，设置训练样本，包括：建立以不同的浓度、比例混合的额定测试气体为元素的测试气体样本集，并标记各个元素的浓度和比例。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用训练样本对识别模型进行训练，得到用于测试该额定测试气体的气体识别模型，包括：所述用训练样本对识别模型进行训练，得到用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文嘉，毕金强，王伟，杨东远，鲍可馨，秦柳，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：