气体传感器及包括该气体传感器的燃料电池系统和汽车

摘要

在气体传感器，中在预定时间期间内以阶梯方式连续向发热元件供应至少三个电平的电流。在预定时间期间过去后，运算单元(arithmetic unit)接收针对各电流的发热元件的两端电压且计算当最小电流流过时所得到的发热元件的两端电压的温度。接着，运算单元使用此计算的温度、零点修正方程式和灵敏度修正方程式来修正发热元件的两端电压值以得到各自的标准输出值。随后，运算单元基于此标准输出值差值计算湿度，并基于所计算的湿度和湿度修正方程式来修正标准输出。通过此方法，运算单元计算出检测目标气体的浓度。

主权项

1.气体传感器，其包含：发热元件，其接触混合有含有湿气的大气的检测目标气体；电源装置，其用于向所述发热元件供应电流；电压表，其用于测定所述发热元件两端电压；和运算单元，其用于基于所述电压表的输出电压计算湿度和所述检测目标气体的浓度并输出计算值，其中所述运算单元通过以下步骤计算所述检测目标气体的所述浓度：A)控制所述电源装置在预定时段内按顺序以阶梯形式连续向所述发热元件供应至少第一电流、第二电流和第三电流，其中所述第二和第三电流大于所述第一电流；B)所述预定时段过去后，从所述电压表分别接收第一输出值、第二输出值和第三输出值作为对应所述第一电流、所述第二电流和所述第三电流的所述发热元件的两端电压；C)从所述第一输出值得到周围环境温度；D)基于所述得到的周围环境温度和仅存在干燥空气时由所述电压表输出的零点输出，得到用于修正所述第二输出值和所述第三输出值的修正方程式，以及基于浓度已知的被测试气体而预先求得的用于修正所述发热元件的灵敏度的修正方程式，由此修正所述第二输出值和第三输出值，以得到所述第二电流对应的第一标准输出值和所述第三电流对应的第二标准输出值；E)使用湿度相关函数计算湿度，所述湿度相关函数使用所述第一输出值、以及所述第一标准输出值与所述第二标准输出值差值作为参数；以及F)使用第一湿度修正值相关函数修正相对于在步骤E)中所得到的湿度的零点变动，所述第一湿度修正值相关函数使用所述第一输出值和在所述第一标准输出值与所述第二标准输出值之间的所述差值作为参数，并使用第二湿度修正值相关函数修正相对于在步骤E)中所得到的湿度的灵敏点变动，所述第二湿度修正值相关函数使用所述第一输出值和在所述第一标准输出值与所述第二标准输出值之间的所述差值作为参数，由此求得所述被测气体的浓度。