半导体气体传感器已广泛用于检测环境中各种低体积分数的有毒、有害气体，然而，元件的一致性、稳定性、可靠性等特性差的问题，又限制了它的应用。因此研究如何组建高准确度、自动化的半导体气体传感器的标定系统成为重要的基础 工作。 气体传感器测试系统就是基于虚拟仪器技术构建的一套自动测试系统，具有很高的性能价格比，可广泛应用于气体传感器的性能标定以及质量检验等领域，能够自动改变气体的质量流量、工作温度、湿度等对气体传感器性能起着至关重要影响的条件，并且能够自动实时采集阵列的动态响应和进行信号处理。

　　系统设计

　　系统设计主要包括自动配气系统设计电路、气路和配气 算、计算机测量与控制系统设计、软件设计、辅助系统4 大部分。主要由计算机测量与控制系统、自动配气系统以及由测试腔、高低温湿热试验箱、质谱仪等组成辅助系统。

　　1、自动配气系统电路设计

　　该测试系统中可燃气体探测器采用日本费加罗生产的半 导体型气敏元件，其基本原理是将气体浓度信号转化为电阻的变化，以便提供有关待测气体的存在及其浓度信息，检测待测气体。将气敏电阻器与采样电 阻器构成简单的分压器，通过测定采样电阻器上的电压来反映被测气体的体积分数。

    2、计算机测量与控制系统

　　测试系统以计算机为控制中心，首先计算机通过PCI一 6208 D/A卡外加驱 动电路，程控1～3支气体传感器的加热电压、5支质量流量控 制器MFC的控制电压，从而xx控制气体输出流量，配出理想的气体浓度。其次，根据从PCI9114 AID卡实时采样到的MFC的流 量反馈电压信号，通过其数字DO口来启动或关闭电磁阀构成 闭环控制，达到自动调节，xx配气。同时A/D卡实时采集传 感器的动态响应数据和测量传感器的工作温度和湿度，利用 Rs一232接口程控温湿度箱来保证传感器标定环境的稳定，通 过软件编程实时将采集到的数据保存和显示。通过这样的设 计，实现了整个测试系统都以计算机来控制，达到通过程序保 持环境的恒温、恒湿、自动控制仪器、自动配气、以及数据处理 的功能。

　　3、自动配气系统气路设计

　　在机柜中的气路件采用开放式安装，气体结构采用双气路 可切换结构，该系统的气体测试管路上装有5支MFC，采用将温湿度箱 中的湿气引入至一路MFC的方法用于控制湿度，载气干燥，从 而可控制干燥空气的流量、湿润空气流量、被测气体的流量。 载气和目标气体分别通过质量流量控制器，利用三通阀 门把各气路管道连接起来之后，进行动态配气，配成测试气样 输入测试腔。

　　流量控制器是通过精密测量气体的质量来实现流量控制的流量计，控制其工作电压可连续调控气体的流量。系统中使用的 MFC是其流量控制信号为0～5 V直流电压。系统中一共有5 只MFC，其中2只的流量范围为0～1 000 em /min，用于向测 试系统输送载气N 或洁净空气。采用2只这种MFC的目的是 为了满足更宽体积分数范围配气的需要，其中1只也可根据需 要用于输送其它气体;另3只MFC分别用于输送被测气体