半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质，所述方法包括：根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子；在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理；将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。本发明专利技术可极大的增强传感器对氢气的识别率，降低干扰气体组分的影响，提升传感器的可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别是涉及一种半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着新能源产业的快速发展，氢气作为一种新型的可再生能源，具有绿色环保，制备简单的优点，逐步在氢能源汽车、钢铁冶炼等行业展开了商业化示范应用。氢气是最小的分子、极易泄露且无色无味，泄露后容易爆炸的风险，因此，对氢气的泄露监测对整个氢能行业的发展极为关键。以金属或金属氧化物半导体作为敏感层的半导体气体传感器是最早实现商业化、应用最为广泛的气体传感器。而这类传感器普遍采用了氧化锡作为敏感材料，氧化锡作为一种广谱性的敏感材料，对几乎所有还原性气体组分都存在响应。通过对氧化锡进行元素的参杂，可提高传感器对目标气体识别的选择性。但这种选择性的提升是相对的，其准确率还有进一步地提升空间。

技术实现思路

[0003]提供了本专利技术以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质，为半导体传感器匹配特定的方法，可大大提高传感器对气体组分识别的准确率。
[0004]根据本专利技术的第一方案，提供了一种半导体氢气传感器氢气识别方法，所述方法包括：根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干扰气体；以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子；在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理；将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。
[0005]根据本专利技术的第二技术方案，提供一种半导体氢气传感器氢气识别装置，所述装置包括：模型建立模块，被配置为根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干扰气体；影响因子确定模块，被配置为以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子；数据处理模块，被配置为在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理；递归模块，被配置为将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。
[0006]根据本专利技术的第三技术方案，提供一种半导体氢气传感器氢气识别系统，所述系统包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的方法。
[0007]根据本专利技术的第四技术方案，提供一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质，当所述指令由处理器执行时，执行如上所述的方法。
[0008]根据本专利技术各个方案的半导体氢气传感器氢气识别方法、装置及系统和存储介质，其至少具有以下技术效果：
[0009]本专利技术可极大的增强传感器对氢气的识别率，降低干扰气体组分的影响，提升传感器的可靠性。
附图说明
[0010]在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所专利技术的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
[0011]图1示出了根据本专利技术实施例的一种半导体氢气传感器氢气识别方法的流程图。
[0012]图2示出了根据本专利技术实施例的微分和积分处理示意图。
[0013]图3示出了根据本专利技术实施例的一种半导体氢气传感器氢气识别装置的结构图。
具体实施方式
[0014]为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。
[0015]本专利技术实施例提供一种半导体氢气传感器氢气识别方法，请参阅图1，是根据本专利技术实施例的一种半导体氢气传感器氢气识别方法的流程图。该方法包括如下步骤：
[0016]步骤S100，根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干扰气体。
[0017]其中干扰气体包括但不限于酒精、甲烷。
[0018]步骤S300，以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子。
[0019]在该步骤中，交叉气体响应数据以相应的气体传感器对混合气体进行测量，例如干扰气体包括酒精、甲烷时，则除了检测氢气浓度以外，还需检测酒精和甲烷的气体浓度，在已知准确氢气浓度的情况下，例如以a％的氢气浓度，根据不同浓度的酒精、甲烷的气体浓度，确定对传感器测量出氢气浓度的影响因子，为后续的数据处理作出准备。
[0020]步骤S300，在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理。
[0021]在该步骤中，一段数据指的是一个时间段的氢气浓度，该氢气浓度在时间上进行微分和积分处理，其结果可以参考图2所示。本实施例中，当微分值大于3000时，则可以判定为氢气。
[0022]步骤S400，将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。
[0023]需要说明的是，将微分和积分的数据和影响因子进行递归可以采用斐波纳契数列进行阶乘求解。
[0024]本专利技术实施例还提供一种半导体氢气传感器氢气识别装置，请参阅图3，图3示出了根据本专利技术实施例的一种半导体氢气传感器氢气识别装置的结构图。所述装置300包括：
[0025]模型建立模块301，被配置为根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干扰气体；
[0026]影响因子确定模块302，被配置为以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子；
[0027]数据处理模块303，被配置为在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理；
[0028]递归模块304，被配置为将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。
[0029]本专利技术实施例所提到的半导体氢气传感器氢气识别装置与在先阐述的方法属于同一技术构思，其起到的技术效果基本一致，此处不赘述。
[0030]本专利技术实施例还提供一种半导体氢气传感器氢气识别系统，所述系统包括：
[0031]存储器，用于存储计算机程序；
[0032]处理器，用于执行所述计算机程序以实现本专利技术任一实施例的方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体氢气传感器氢气识别方法，其特征在于，所述方法包括：根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干扰气体；以测量的交叉气体响应数据为基础，根据气体扩散速度模型和吸附平衡模型确定不同气体的影响因子；在传感器采集气体浓度的过程中，取一段数据进行曲线拟合，并对各数据点进行微分和积分处理；将微分和积分的数据和影响因子进行递归，得到结果。2.一种半导体氢气传感器氢气识别装置，其特征在于，所述装置包括：模型建立模块，被配置为根据气体分子量的大小，建立与分子量相关的气体扩散速度模型和吸附平衡模型；所述气体包括氢气和干...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，王远西，李罗申辉，
申请(专利权)人：上海和璞电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：