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原文传递 SF6气体传感器的信号处理系统及信号处理方法

专利名称：	SF6气体传感器的信号处理系统及信号处理方法
摘要：	本发明公开了一种SF6气体传感器的信号处理系统及信号处理方法，信号处理方法包括以下步骤：将SF6气体传感器输出的小信号通过频率转换器进行电压频率的转换，实现SF6气体传感器的小信号的频率化；通过运算放大器将小信号的频率信号放大；将放大后的频率信号输入模拟比较器，同时MCU调整PWM的占空比，将占空比输入模拟比较器的输入端，再将模拟比较器的输出端接入MCU的输入端，从而由MCU判断模拟比较器是否翻转；以及如果模拟比较器翻转，记录模拟比较器翻转时刻的PWM的频率值。本发明的SF6气体传感器的信号处理方法，其能够使产品的一致性比较好，测量精度、分辨率较高；同时减小了传感器体积，降低了传感器成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京智芯微电子科技有限公司
发明人：	乔磊;廖志军;刘瑞;郑哲;崔文朋;池颖英;陈婷;李春晖
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910818584.6
公开号：	CN110411987A
代理机构：	北京中誉威圣知识产权代理有限公司
代理人：	孙彦斌;赵莎莎
分类号：	G01N21/59(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100192 北京市海淀区西小口路66号中关村东升科技园A区3号楼
主权项：	1.一种SF6气体传感器的信号处理系统，其特征在于，包括： SF6气体传感器，其用于输出小信号；频率转换器，其连接所述SF6气体传感器，所述频率转换器用于将所述SF6气体传感器输出的所述小信号由电压信号转换成频率信号；运算放大器，其连接所述频率转换器，所述运算放大器用于将经所述频率转换器转换的所述频率信号进行放大；模拟比较器，其连接所述运算放大器，经所述运算放大器放大后的所述频率信号输入所述模拟比较器；以及 MCU，通过MCU调整PWM的占空比，将所述占空比输入所述模拟比较器的输入端，再将所述模拟比较器的输出端接入所述MCU的输入端，由所述MCU判断所述模拟比较器是否翻转。 2.如权利要求1所述的SF6气体传感器的信号处理系统，其特征在于，所述频率转换器、所述运算放大器、所述模拟比较器以及所述MCU设置在硬件单板上。 3.如权利要求2所述的SF6气体传感器的信号处理系统，其特征在于，所述硬件单板包括上电装置，其用于给所述频率转换器、所述运算放大器、所述模拟比较器以及所述MCU上电，并完成硬件配置以使所述SF6气体传感器工作稳定。 4.一种SF6气体传感器的信号处理方法，其采用如权利要求1所述的信号处理系统进行信号处理，其特征在于，所述信号处理方法包括以下步骤：将所述SF6气体传感器输出的小信号通过频率转换器将电压信号转换为频率信号；将所述小信号的频率信号放大，并将放大后的所述频率信号输入模拟比较器；通过MCU调整PWM的占空比，将所述占空比输入所述模拟比较器的输入端，再将所述模拟比较器的输出端接入所述MCU的输入端，由所述MCU判断所述模拟比较器是否翻转；以及如果所述模拟比较器翻转，记录所述模拟比较器翻转时刻的所述PWM的频率值。 5.如权利要求4所述的SF6气体传感器的信号处理方法，其特征在于，还包括下列步骤：根据所述PWM的频率值与所述SF6气体传感器输出的所述小信号的电压值建立的映射关系，通过查寻SF6气体传感器手册和校准，还原原始SF6气体传感器的所述小信号的电压值；以及对比所述SF6气体传感器手册，还原SF6气体浓度。 6.如权利要求4所述的SF6气体传感器的信号处理方法，其特征在于，还包括：所述模拟比较器如果不翻转，所述MCU继续由小至大调整所述PWM占空比，直至翻转所述模拟比较器为止，记录所述模拟比较器翻转时刻的所述PWM的频率值。 7.如权利要求6所述的SF6气体传感器的信号处理方法，其特征在于，在所述将所述SF6气体传感器输出的小信号通过频率转换器将电压信号转换为频率型号的步骤之前还包括下列步骤：将设置于硬件单板上的所述频率转换器、所述运算放大器、所述模拟比较器以及所述MCU上电，完成硬件配置，待所述SF6气体传感器工作稳定。
所属类别：	发明专利