气体传感器及气体检测系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115015321A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210550454.0(22)申请日2022.05.20(71)申请人深圳供电局有限公司地址518001广东省深圳市罗湖区深南东路4020号电力调度通信大楼(72)发明人李艳谭畅舒杜进桥田杰张顺平司仁俊(74)专利代理机构华进联合专利商标代理有限公司44224专利代理师周旋(51)Int.Cl.G01N25/32(2006.01)G01N27/12(2006.01)G01N27/407(2006.01)G01N27/333(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图9页(54)发明名称气体传感器及气体检测系统(57)摘要本申请涉及一种气体传感器及气体检测系统。气体传感器包括：第一检测元件，用于与待测气体进行电子交换并输出第一检测信号；第二检测元件，用于与待测气体发生无焰燃烧并输出第二检测信号；第三检测元件，用于通过电池两极与待测气体发生氧化还原反应并输出第三检测信号；其中，第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号用于确定待测气体中的目标气体的种类和目标气体在待测气体中的浓度。本申请的方案分别通过待测气体的电子交换能力、燃烧温度、发生氧化还原反应时的化学性质，来检测待测气体中的目标气体的种类和浓度。从而能够适用于各种不同的气体，对于不同种类的待测气体，都能够准确的检测出其种类和浓度，大大提高了检测气体的准确性。CN115015321ACN115015321A权利要求书1/2页1.一种气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括：第一检测元件，用于与待测气体进行电子交换并输出第一检测信号，所述第一检测信号的大小与交换电子的数量关联；第二检测元件，用于与所述待测气体发生无焰燃烧并输出第二检测信号，所述第二检测信号的大小与燃烧导致的温度变化量关联；第三检测元件，用于通过电池两极与所述待测气体发生氧化还原反应并输出第三检测信号，所述第三检测信号的大小与所述电池两极的电势差大小关联；其中，所述第一检测信号、所述第二检测信号、所述第三检测信号用于确定所述待测气体中的目标气体的种类和所述目标气体在所述待测气体中的浓度。2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述第一检测元件、所述第二检测元件和所述第三检测元件均包括：基片、第一电极和敏感材料薄膜，其中，所述敏感材料薄膜覆盖在所述第一电极上；所述第一检测元件和所述第二检测元件中，所述第一电极设置在所述基片上；所述第三检测元件还包括设置在所述基片上的固体电解质，所述第三检测元件中，所述第一电极设置在所述固体电解质上。3.根据权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，所述第一检测元件和所述第二检测元件的第一电极为叉指电极，所述第三检测元件中的第一电极为敏感电极，且所述第三检测元件还包括参比电极，所述参比电极与所述敏感电极分别作为两极构成电化学电池。4.根据权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，所述第一检测元件中的敏感材料薄膜的材料包含金属氧化物半导体材料，所述第二检测元件中的敏感材料薄膜包含催化剂和燃烧载体，所述第三检测元件的敏感材料薄膜的材料包含离子选择性电极材料。5.根据权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器还包括：测温电极，所述测温电极与所述第一电极之间的距离在第二预设范围内，用于与温度检测模块连接，所述温度检测模块用于获取环境温度；加热电极，所述加热电极与所述第一电极之间的距离在第一预设范围内，用于与温度控制模块连接，所述温度控制模块用于当所述环境温度在预设范围外时，控制所述加热电极的温度，调整所述环境温度至所述预设范围内；在所述第一检测元件和所述第二检测元件中，所述加热电极和所述测温电极设置在所述基片上；在所述第三检测元件中，所述加热电极和所述测温电极设置在所述固体电解质上。6.根据权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，所述第三检测元件还包括：绝缘材料，覆盖在所述敏感电极、所述参比电极、所述敏感材料薄膜、所述加热电极、所述测温电极上，用于隔绝外界电场干扰。7.根据权利要求1‑6任一项所述的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器还包括：校准元件，用于检测标定气体，并输出标准检测信号，所述标准检测信号用于对所述第一检测元件、所述第二检测元件、所述第三检测元件进行校准。8.一种气体检测系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1‑6任一项所述的气体传感器，所述系统还包括：气体采集模块，分别与所述第一检测元件、所述第二检测元件、所述第三检测元件连2CN115015321A权利要求书2/2页接，用于采集所述待测气体，并将所述待测气体分别传输至所述第一检测元件、所述第二检测元件、所述第三检测元件；信号采集模块，分别与所述第一检测元件、所