【技术实现步骤摘要】
本技术涉及气敏传感器，尤其涉及一种半导体气敏传感器模块。
技术介绍
1、半导体气敏传感器以其长寿命、低成本、体积小、响应快、稳定性好等优点，被广泛应用于对气体的检测中，但半导体气敏传感器易受到温度、湿度、气压等环境因素的影响、以及工作温度等相关因素的影响，所以在实际的检测中存在着检测准确度不高的问题。现有的可通过对半导体气敏传感器进行加热的方式来提高半导体气敏传感器运行的稳定性，即通过ldo降压来产生所需的稳定电压，并通过这个恒定电压对半导体气敏传感器加热电阻的两端进行加热，但在实际的使用中，这个恒定的电压是相对的，而工作温度、环境温度、环境湿度、气压等因素是变化的，气敏传感器无法仅通过恒定电压的加热方式来保障输出的精度，使得气敏传感器在使用一段时间后容易出现温漂、长期漂移等问题。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术中的不足，提供了一种半导体气敏传感器模块，包括：气敏电阻、用于输出基准电压的电压参考电路、用于对气敏电阻两端的电压进行采集的采集电路、以及用于对气敏电阻两端电压进行调节的调压电路，所述电压参考电路的输入端与外部电源连接，所述调压电路包括用于对采集电路输出的电压与电压参考电路输出的基准电压进行比较的电压比较电路、以及用于调节输入气敏电阻电压大小的电压调节电路，电压参考电路的输出端与电压比较电路的第一输入端连接，电压比较电路的输出端与电压调节电路的输入端连接，电压调节电路的输出端与气敏电阻的一端连接，采集电路的输入端与气敏电阻的两端连接、输出端与电压比较电路的第二输入端连
2、优选的，所述采集电路包括用于对气敏电阻两端进行数据采集的检测电路、以及用于对检测电路输出的数据进行放大的放大电路，所述检测电路的输入端与气敏电阻的两端连接、输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与电压比较电路的第二输入端连接。
3、优选的，所述电压调节电路包括用于调节电路通断的第一开关电路、以及用于调节第一开关电路输入端电流大小的第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与电压比较电路的输出端连接、输出端与第一开关电路的输入端连接，第二开关电路的输出端与气敏电阻的一端连接。
4、优选的，所述电压比较电路包括用于对放大电路放大后的数据进行输出的电压跟随器、以及用于比较电压跟随器输出数据与电压参考电路输出的基准电压之间差异的电压比较器，所述电压比较器的第一输入端与电压参考电路的输出端连接、输出端与第二开关电路的输入端连接，电压跟随器的输入端与放大电路的输出端连接、输出端与电压比较器的第二输入端连接。
5、优选的，所述检测电路包括电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2和电容c3，所述电阻r1的一端与气敏电阻的一端连接、另一端通过电容c1接地，电阻r2的一端与气敏电阻的另一端连接、另一端通过电容c3接地，电容c2的一端与电容c1的一端连接、另一端与电容c3的一端连接，所述放大电路为ad8221型号的运算放大器，电阻r1的另一端与运算放大器的正输入端连接，电阻r2的另一端与运算放大器的负输入端连接，运算放大器的输出端与电压跟随器的输入端连接，运算放大器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接。
6、优选的，所述电压跟随器采用opa2705芯片，电压比较器采用opa2705芯片，运算放大器的输出端与电压跟随器的正输入端连接，电压跟随器的输出端分别与电压跟随器的负输入端连接和电压比较器的负输入端连接，电压比较器的正输入端与参考电路的输出端连接、输出端与第二开关模块的输入端连接，电压跟随器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接，电压比较器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接。
7、优选的，所述第一开关电路包括电阻r3和三极管npn，第二开关电路包括电阻r4、电容c4和晶体管jfet-n，所述电阻r3的一端与电压比较器的输出端连接、另一端与晶体管jfet-n的栅极连接，晶体管jfet-n的漏极与外部电压连接、源极分别与三极管npn的基极和电阻r4的一端连接，三极管npn的集电极与外部电压连接、发射极与气敏电阻的一端连接，电阻r4的另一端分别与三极管npn的发射极和电容c4的一端连接，电容c4的另一端与电压比较器的负输入端连接。
8、优选的，所述电压参考电路包括基准电压电路、电容c5、电容c6、电容c7和电容c8，所述基准电压电路的电源端与外部电源连接、并通过电容c5接地，电容c6的一端与基准电压电路的信号端连接、另一端接地并与基准电压电路的接地端连接，基准电压电路的输出端分别与电容c7的一端、电容c8的一端、以及电压比较器的正输入端连接，电容c7的另一端和电容c8的另一端均接地。
9、优选的，所述基准电压电路采用ref5050aid芯片，所述气敏电阻采用tgs2611传感器。
10、本技术公开的半导体气敏传感器模块，该半导体气敏传感器模块中的采集电路可对气敏电阻两端的电压进行实时采集，采集到的电压数据会输入值电压比较电路内并与基准电压进行比较，电压比较电路可通过两输入端的差值来调节电压调节电路的通断，电压调节电路可通过电压差值大小来调节气敏电阻两端的电压。因为对气敏电阻两端的加热电压是非恒定的，是根据气敏电阻两端电压与基准电压的差值大小进行调节的，所以半导体气敏传感器在工作时，能够更适应外界的温度、湿度、气压等环境因素的变化，有利于保障半导体气敏传感器在运行时的输出精度，也使得半导体传感器在运行一段时间后不易出现温漂、长期漂移等问题，从而保障了半导体气敏传感器在对气体进行检测时的可靠性。
11、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
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1.一种半导体气敏传感器模块，其特征在于，包括：气敏电阻、用于输出基准电压的电压参考电路、用于对气敏电阻两端的电压进行采集的采集电路、以及用于对气敏电阻两端电压进行调节的调压电路；
2.根据权利要求1所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述采集电路包括用于对气敏电阻两端进行数据采集的检测电路、以及用于对检测电路输出的数据进行放大的放大电路，所述检测电路的输入端与气敏电阻的两端连接、输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与电压比较电路的第二输入端连接。
3.根据权利要求2所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压调节电路包括用于调节电路通断的第一开关电路、以及用于调节第一开关电路输入端电流大小的第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与电压比较电路的输出端连接、输出端与第一开关电路的输入端连接，第二开关电路的输出端与气敏电阻的一端连接。
4.根据权利要求3所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压比较电路包括用于对放大电路放大后的数据进行输出的电压跟随器、以及用于比较电压跟随器输出数据与电压参考电路输出的基准电压之间差异的电
5.根据权利要求4所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述检测电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和电容C3，所述电阻R1的一端与气敏电阻的一端连接、另一端通过电容C1接地，电阻R2的一端与气敏电阻的另一端连接、另一端通过电容C3接地，电容C2的一端与电容C1的一端连接、另一端与电容C3的一端连接，所述放大电路为AD8221型号的运算放大器，电阻R1的另一端与运算放大器的正输入端连接，电阻R2的另一端与运算放大器的负输入端连接，运算放大器的输出端与电压跟随器的输入端连接，运算放大器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接。
6.根据权利要求5所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压跟随器采用OPA2705芯片，电压比较器采用OPA2705芯片，运算放大器的输出端与电压跟随器的正输入端连接，电压跟随器的输出端分别与电压跟随器的负输入端连接和电压比较器的负输入端连接，电压比较器的正输入端与参考电路的输出端连接、输出端与第二开关模块的输入端连接，电压跟随器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接，电压比较器的正极电源端与外部正电源连接、负极电源端与外部负电源端连接。
7.根据权利要求6所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述第一开关电路包括电阻R3和三极管NPN，第二开关电路包括电阻R4、电容C4和晶体管JFET-N，所述电阻R3的一端与电压比较器的输出端连接、另一端与晶体管JFET-N的栅极连接，晶体管JFET-N的漏极与外部电压连接、源极分别与三极管NPN的基极和电阻R4的一端连接，三极管NPN的集电极与外部电压连接、发射极与气敏电阻的一端连接，电阻R4的另一端分别与三极管NPN的发射极和电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电压比较器的负输入端连接。
8.根据权利要求7所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压参考电路包括基准电压电路、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，所述基准电压电路的电源端与外部电源连接、并通过电容C5接地，电容C6的一端与基准电压电路的信号端连接、另一端接地并与基准电压电路的接地端连接，基准电压电路的输出端分别与电容C7的一端、电容C8的一端、以及电压比较器的正输入端连接，电容C7的另一端和电容C8的另一端均接地。
9.根据权利要求8所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述基准电压电路采用REF5050AID芯片，所述气敏电阻采用TGS2611传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体气敏传感器模块，其特征在于，包括：气敏电阻、用于输出基准电压的电压参考电路、用于对气敏电阻两端的电压进行采集的采集电路、以及用于对气敏电阻两端电压进行调节的调压电路；
2.根据权利要求1所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述采集电路包括用于对气敏电阻两端进行数据采集的检测电路、以及用于对检测电路输出的数据进行放大的放大电路，所述检测电路的输入端与气敏电阻的两端连接、输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与电压比较电路的第二输入端连接。
3.根据权利要求2所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压调节电路包括用于调节电路通断的第一开关电路、以及用于调节第一开关电路输入端电流大小的第二开关电路，所述第二开关电路的输入端与电压比较电路的输出端连接、输出端与第一开关电路的输入端连接，第二开关电路的输出端与气敏电阻的一端连接。
4.根据权利要求3所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述电压比较电路包括用于对放大电路放大后的数据进行输出的电压跟随器、以及用于比较电压跟随器输出数据与电压参考电路输出的基准电压之间差异的电压比较器，所述电压比较器的第一输入端与电压参考电路的输出端连接、输出端与第二开关电路的输入端连接，电压跟随器的输入端与放大电路的输出端连接、输出端与电压比较器的第二输入端连接。
5.根据权利要求4所述的半导体气敏传感器模块，其特征在于：所述检测电路包括电阻r1、电阻r2、电容c1、电容c2和电容c3，所述电阻r1的一端与气敏电阻的一端连接、另一端通过电容c1接地，电阻r2的一端与气敏电阻的另一端连接、另一端通过电容c3接地，电容c2的一端与电容c1的一端连接、另一端与电容c3的一端连接，所述放大电路为ad8221型号的运算放大器，电阻r1的另一端与运算放大器的正输入端连接，电阻r2的另一端与运算放大器的负输入端连接，运算放大器的输出端与电压跟随器...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐寅虎，舒振杰，祝顺杰，张岚，徐天意，谢荣，
申请(专利权)人：天津新智感知科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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