[发明专利]一种电化学气体传感器正反向电流适配电路及方法

权利要求书

1.一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，包括传感器供电电路及传感器输出信号提取电路，所述传感器供电电路用于向电化学气体传感器供电，传感器输出信号提取电路用于接收并放大电化学气体传感器输出的信号；

其特征在于，

还包括供电配置电路；所述供电配置电路用于输出大于或等于0的电压信号给所述传感器输出信号提取电路，使得传感器输出信号提取电路的输出电压信号大于或等于0。

2.根据权利要求1所述的一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，其特征在于，所述供电配置电路还用于向传感器供电电路提供输入电压。

3.根据权利要求2所述的一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，其特征在于，所述供电配置电路包含第一电阻与第二电阻，第一电阻的一端与第二电阻的一端连接，第一电阻的另一端接地，第二电阻的另一端接直流电压源；第一电阻与第二电阻的公共连接段为供电配置电路的电压输出端；第一电阻为阻值可调的可变电阻。

4.根据权利要求3所述的一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，其特征在于，所述电化学气体传感器还包括参考电极；所述传感器供电电路包括第一运算放大器、第三电阻及第四电阻；供电配置电路的电压输出端通过第三电阻与第一运算放大器的正相输入端连接；第四电阻的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，第四电阻的另一端用于连接电化学气体传感器的参考电极；所述第一运算放大器的输出端连接电化学气体传感器的对电极。

5.根据权利要求4所述的一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，其特征在于，第一运算放大器的输出端与第四电阻中用于连接电化学气体传感器参考电极的一端之间接有滤波电容。

6.根据权利要求5所述的一种电化学气体传感器正反向电流适配电路，其特征在于，所述传感器输出信号提取电路包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻及第七电阻；所述供电配置电路的电压输出端通过第五电阻与第二运算放大器的正相输入端连接；所述第六电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端连接, 第六电阻另一端用于连接电化学气体传感器的工作电极；第二运算放大器的反相输入端通过第七电阻与第二运算放大器的输出端连接。

7.如权利要求1~6中任意一项所述的电化学气体传感器正反向电流适配方法，其特征在于，包括：

步骤1：确定所述电化学气体传感器输出的电流信号是正电流还是负电流，若是正电流执行步骤2，若是负电流执行步骤3；

步骤2：控制所述供电配置电路输出电压为V1；电压V1满足这样的条件：当所述电化学气体传感器输出最大值时，电压V1使传感器输出信号提取电路工作在线性放大状态；

步骤3：控制所述供电配置电路输出电压大于V2；电压V2满足这样的条件：当所述电化学气体传感器输出最小值时，电压V2使传感器输出信号提取电路的输出电压非负，当所述电化学气体传感器输出最大值时，电压V2使传感器输出信号提取电路工作在线性放大状态；

当电化学气体传感器工作电极上的电流信号方向为从工作电极流向外围电路时电化学气体传感器输出的电流信号为负电流；当电化学气体传感器工作电极上的电流信号方向为从外围电路流向工作电极时电化学气体传感器输出的电流信号为正电流。

8.根据权利要求7所述的电化学气体传感器正反向电流适配方法，其特征在于，在所述步骤2或步骤3中，调节所述可变电阻的阻值大小控制供电配置电路输出电压为V1或V2。

9.根据权利要求8所述的电化学气体传感器正反向电流适配方法，其特征在于，电压V1满足这样的条件：                                               不超出第二运算放大器工作在线性放大状态时的输出值范围，其中为电化学气体传感器输出的电流大小的绝对值，为第七电阻阻值。

10.根据权利要求7或8或9所述的电化学气体传感器正反向电流适配方法，其特征在于，电压V2满足这样的条件：为非负数且不超出第二运算放大器工作在线性放大状态时的输出值范围，其中为电化学气体传感器输出的电流大小的绝对值，为第七电阻阻值。