用于分析气体混合物的计算机实现的系统和方法
2020-01-10

用于分析气体混合物的计算机实现的系统和方法

一种计算机实现的系统和方法,用于把金属氧化物传感器阵列的电阻转换为在传感器阵列周围所提供的多成分气体的组分和浓度。所述方法包括预处理传感器阵列的电阻;根据所预处理的电阻来选择用于计算多成分气体的组分和浓度;并且后处理由所选择模型所产生的多成分气体的组分和浓度以便提供所述多成分气体的实际组分和浓度。

图34A和34B图示了可以怎样使用具体到算法的品质因子来进行实时算法选择。在此例子中,开发了两种不同的算法,并且每种算法具有相关联的品质因子模型,所述品质因子模型使用完全相同的校准数据来构建。尽管两种算法具有类似的校准模型拟合,然而清楚地是当在线应用时一个算法可以比另一个更好地执行(图34A)。在图34B中示出了对应于这两种算法中每个的品质因子,其中在所有情况下所述品质因子被定义为残留比率(RR)和平衡比率(LR)的和。显然算法1的品质因子始终小于算法2的品质因子,建议算法1为最适于用于当前数据的算法。这借助图34A中的NOx预测结果来确认。

用于使化学-电-活性物质阵列的温度数字化的装置例如可以包括如上所述的组件,用于把用于表示温度测量设备的物理属性、状态或情况的信号转换为基于所计数时间的信号。

如上所述,依照本发明可以提供化学传感器,所述化学传感器由当接触某些气体时其AC阻抗会改变的物质组成。据此,现在将描述依照本发明用于测量这种AC电阻抗的几个示例性的检测电路200。例如在美国专利号4,554,639中发现了一些电路原理,其为受让人是拥有并且在此将其内容引用以供参考。

a.算法开发(离线环境)

时间响应也影响更新速率。香农采样定理声明采样率必须大于限带信号的最高频率分量的二倍。由于没有物理信号是被限带的,所以此情况只可以被近似。传感器对特定激发的响应取决于激发的频率特性和所述传感器的频率响应。如果传感器是具有fn=1/(2πTc)Hz的3dB带宽的一阶,其中T。是时间常数。采样频率的选择确定了由采样过程所引入的最大误差。在此例子中,由于采样不考虑激发的特性,所以10*fn的采样率可能会保证小于的误差。如果激发缓慢地变化,那么较小的采样时间是适当的。对于大部分应用来说,传感器响应实质上相对于气体组成的变化频率来说是瞬时的。在这种情况下,可以通过只考虑激发来确定采样率。选择采样率使得来自采样的误差在信号的噪声电平之下。过滤信号可以更进一步地降低此噪声。

LEVref=LEVavg(Il)

不考虑为了分析混合物和/或其中所关心的气体成分而测量的响应特性类型,最好利用在延长时段期间内其响应特性量化值是稳定的传感器物质。当传感器物质接触包含分析物的混合物时,作为其所包含的特定气体混合物的组成的函数的分析物浓度、传感器物质的响应值优选在恒定温度下长时间接触混合物期间保持恒定或只是轻微改变。例如,响应值如果改变的话,只会改变不超过大约百分之二十,优选不超过百分之十,更为优选地是不超过百分之五,并且最为优选地是在至少大约1分钟期间内不超过大约百分之一,或者优选在诸如至少大约1小时之类的小时周期,优选至少大约10小时,更为优选地是至少大约100小时,并且最为优选地是至少大约1000小时。上述传感器物质类型的优点之一是它们由响应的这种稳定性来表征。

(2)算法复杂度

2.由分析设备处理