操作气体感测设备的方法以及对应的气体感测设备

技术领域

本描述涉及气体传感器，诸如MEMS金属氧化物(MOX)气体传感器。

背景技术

气体传感器在个人和/或工业电子设备的开发中一直发挥着重要作用。

例如，具有小尺寸、低功耗、易于集成、高度功能性和良好性能的气体传感器可以促进在智能电话、个人电子设备、医疗消费者应用等中实施创新功能。气体传感器也可以涉及对生命至关重要的应用，例如，诸如气囊、生物传感器、航空航天设备等。

特别地，近年来，MEMS金属氧化物气体传感器随时间的准确性和稳定性一直在增加，从而也促进了这种传感器在关键和/或恶劣环境中的应用。

然而，气体传感器可能会随着时间而遭受性能劣化，例如，传感器的操作状态可能会受污染效应和/或中毒效应、老化效应、孔堵塞和其他原因的影响。因此，检查气体传感器的操作状态(例如，周期性地)可能有益于避免传感器本身的故障(例如，假阳性和/或假阴性(例如，漏检)的检测)。气体传感器的响应时间也可能会受污染效应、中毒效应、老化效应等影响。

检查气体传感器的操作状态(例如，验证其正确感测环境中气体浓度的能力)可能是一个具有挑战性的问题。

当前，一些MEMS气体传感器可以涉及周期性的性能验证，并且如果需要的话，由于检测到性能劣化而重新校准。

常规地，MEMS气体传感器的性能的验证可以涉及：例如通过以规则的时间间隔，将处于测试中的传感器的输出与基准专业仪器的输出进行比较，来计算传感器随时间的准确性误差。在自上次验证以来检测到准确性误差增加的情况下，或者在检测到准确性误差在规格之外的情况下，可以例如通过使用运行在控制传感器的操作的微控制器上的专用软件或接口，来执行传感器偏移和/或传感器增益的重新校准。

附加地或备选地，一些高端MEMS气体传感器可以包括内置机制，以用于提供改进的鲁棒性和自诊断能力，以及提供对随时间的性能劣化(通常由于污染、中毒效应或老化效应引起)的补偿。

发明内容

本公开提供了气体传感器的改进的自诊断方法。

一个或多个实施例可以涉及执行用于检查气体传感器的操作状态的自诊断过程的方法。一个或多个实施例可以涉及一种对应的气体感测设备。

一个或多个实施例可以提供一种操作气体感测设备的方法，其中气体感测设备可以包括：包括电阻性气体感测元件的气体传感器电路；以及与气体传感器电路耦合的控制电路，该方法包括：

在控制电路处接收来自气体传感器电路的信号，所述信号指示所述电阻性气体感测元件的电阻的值；

处理从气体传感器电路接收的所述信号以计算气体浓度的值；

执行所述气体浓度的值与阈值的比较，并且根据所述比较的结果将气体感测设备设置为警报信号发出状态，其中将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态视诊断程序的结果而定，诊断过程包括：

计算指示气体传感器电路的状态的参数集；

根据所计算的所述参数集中的参数，将气体传感器电路分类在第一类、第二类和第三类中的一个中，该第一类、第二类和第三类分别指示气体传感器电路有故障、劣化或正确地操作；以及

i)作为气体传感器电路被分类在所述第一类中的结果，使得不能将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态；

ii)作为气体传感器电路被分类在所述第二类中的结果，触发气体传感器电路的灵敏度校正过程并且重复所述诊断过程；以及

iii)作为气体传感器电路被分类在所述第三类中的结果，使得能够将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态。

在一些方面，本公开包括一种操作气体感测设备的方法，方法包括：从具有电阻性气体感测元件的气体传感器电路接收第一信号，第一信号指示电阻性气体感测元件的电阻值；处理第一信号以计算气体浓度的值；将气体浓度的值与阈值进行比较；以及基于比较的结果，将气体感测设备设置为警报信号发出状态，其中将气体感测设备设置为警报信号发出状态包括诊断过程。诊断过程包括：计算指示气体传感器电路的状态的参数集；基于所计算的参数集中的参数的值，将气体传感器电路分类在第一类、第二类和第三类中的一个类中，第一类、第二类和第三类分别指示气体传感器电路有故障、劣化或正确地操作；以及i)响应于气体传感器电路被分类在第一类中，使得不能将气体感测设备设置为警报信号发布状态；ii)响应于气体传感器电路被分类在第二类中，触发气体传感器电路的灵敏度校正过程；以及iii)响应于气体传感器电路被分类在第三类中，使得能够将气体感测设备设置为警报信号发布状态。

前述和其他描述的方面可以均包括以下特征中的一个或多个特征：

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第一特征指定：方法包括作为气体传感器电路被分类在第一类中的结果，而发出传感器故障信号。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第二特征指定：气体传感器电路包括电阻性加热器，并且其中灵敏度校正过程包括增加提供给电阻性加热器的功率。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第三特征指定：诊断过程包括：对计算灵敏度校正过程的连续执行的次数进行计数；以及作为灵敏度校正过程的连续执行的次数高于阈值的结果，将气体传感器电路分类在第一类中。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第四特征指定：计算参数集包括：确定参数集中的参数的值是否处于稳定状态条件；以及响应于参数集中的参数的值未能处于稳定状态条件，重复该计算。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第五特征指定：基于参数集中的参数的值对气体传感器电路进行分类包括：分析参数集中的参数的时间演进模式或由所述参数集中的参数达到的最终值中的一个或多个。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第六特征指定：气体传感器电路包括电阻性加热器，并且其中计算参数集包括：向电阻性加热器施加电流脉冲；响应于电流脉冲的施加，感测来自气体传感器电路的第二信号；以及基于第二信号，计算电阻性气体感测元件的电阻的值和所接收的第二信号的斜率的值。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第七特征指定：施加到电阻性加热器的电流脉冲包括：第一部分，具有第一持续时间和第一电流值；第二部分，具有第二持续时间和不同于第一电流值的第二电流值；以及第三部分，具有第三持续时间和零电流值。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第八特征指定：第一电流值高于第二电流值，并且第三持续时间大于第一持续时间或第二持续时间中的每个持续时间。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第九特征指定：方法包括在气体感测设备上电时执行诊断过程。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十特征指定：方法包括在发出警报信号之后执行诊断过程。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十一特征指定：方法包括周期性地执行诊断过程。

在一些方面，本公开包括一种气体感测设备，该气体感测设备包括：气体传感器电路，包括电阻性气体感测元件；以及控制电路，耦合到气体传感器电路。控制电路能够操作以通过以下方式控制气体传感器电路：在气体传感器电路上施加第一信号；响应于第一信号，检测电阻性感测元件的电阻值的改变；基于电阻值的改变，确定气体传感器电路的操作状态；以及基于气体传感器的操作状态，触发气体传感器电路的灵敏度校正过程。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十二特征指定：控制电路能够操作，以基于气体传感器的操作状态通过以下方式来控制气体传感器电路：根据气体传感器电路的测量结果，使气体感测设备不能发出警报信号；以及根据气体传感器电路的测量结果，使气体感测设备能够发出警报信号。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十三特征指定：气体传感器电路包括电阻性加热器，并且其中在气体传感器电路上施加第一信号包括将电流脉冲施加到电阻性加热器。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十四特征指定：检测电阻性感测元件的电阻值的改变包括：响应于电流脉冲的施加，感测来自气体传感器电路的第二信号；以及基于第二信号，计算电阻性气体感测元件的电阻值和电阻值的改变的斜率。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十五特征指定：电流脉冲包括：第一部分，具有第一持续时间和第一电流值；第二部分，具有第二持续时间和不同于第一电流值的第二电流值；以及第三部分，具有第三持续时间和零电流值。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十六特征指定：第一电流值高于第二电流值，并且第三持续时间大于第一持续时间或第二持续时间中的每个持续时间。

在一些方面，本公开包括一种方法，包括：在具有电阻性感测元件的MEMS气体传感器电路上施加电流脉冲，该电流脉冲具有第一级和第二级，该第一级和第二级具有不同持续时间和不同电流值；响应于电流脉冲，检测电阻性感测元件的电阻值的改变；确定电阻值的改变的特性集；以及基于特性集，确定气体传感器电路的操作状态。

可与之前或随后的特征中的任何一个组合的第十七个特征指定：该特性集包括电阻值的改变的时间演进模式，以及电阻性感测元件的在电流脉冲的末端处的电阻值。

有利地，相对于已知解决方案，一个或多个实施例可以不涉及中断或停止其中安装了气体传感器的工具或装备的操作，以便执行气体传感器的自诊断过程。在一个或多个实施例中，可以与安装了气体传感器的工具或装备的当前操作条件(例如，环境条件)无关地实施自诊断过程。

附图说明

现在将参考附图，仅以示例的方式描述一个或多个实施例，其中：

图1是示例气体感测设备的系统框图；

图2是常规气体感测设备的示例操作流程的流程图；

图3A和图3B是根据一个或多个实施例的操作气体感测设备的示例方法的框图；

图4是一个或多个实施例中的气体传感器的诊断过程的示例操作流程的框图；

图5是一个或多个实施例中的气体传感器的操作状态检查过程的示例操作流程的框图；

图6是用于一个或多个实施例中的气体传感器中的加热电阻器的电流驱动信号的示例；

图7A、图7B和图7C是一个或多个实施例中的气体传感器响应随时间的可能行为的示例；以及

图8是一个或多个实施例中的可能的信号处理的示例。

具体实施方式

在随后的描述中，说明了一个或多个特定细节，旨在提供对本描述的实施例的示例的深入理解。可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者利用其他方法、部件、材料等获得实施例。在其他情况下，没有详细图示或描述已知的结构、材料或操作，以便实施例的某些方面将不被模糊。

在本描述的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用旨在指示关于实施例描述的特定配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可以在本描述的一个或多个点中存在的诸如“在实施例中”或“在一个实施例中”的短语不一定指代同一个实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式组合特定的构造、结构或特性。

贯穿本文所附的附图，相同的部件或元件利用相同的附图标记指示，并且为了简洁起见将不再重复对应的描述。

仅出于方便起见而提供本文使用的附图标记，并且因此不定义保护的程度或实施例的范围。

通过对示例性实施例的详细描述的一般介绍的方式，可以首先参考图1和图2。

图1是根据实施例的示例性气体感测设备10的系统框图。气体感测设备10可以包括印刷电路板(PCB)100，印刷电路板100为以下项提供机械支撑和电连接：

MEMS气体传感器电路102，例如金属氧化物气体传感器；

微控制器104，被配置成：

通过向MEMS气体传感器电路102发送(例如，经由诸如I2C、SPI等的数字通信)一个或多个控制信号，控制MEMS气体传感器电路102的操作，

从MEMS气体传感器电路102接收一个或多个输出信号，以及

处理所述一个或多个输出信号以检查MEMS气体传感器电路

102的操作状态；以及

附加电路装置106(例如，一组集成电路，IC)耦合到微控制器电路104，以向气体感测设备10提供各种功能，诸如到外部设备的连接性、功率管理等。

STMicroelectronics集团公司可用的商品名称为GHT25S的设备是适于用在一个或多个实施例中的MEMS气体传感器电路102的示例。

特别地，MEMS气体传感器电路102可以包括至少一个半导体裸片，其托管：

MEMS膜(例如，微加热板)，其托管加热系统(通常是被配置成由电流通过的电阻器)，并且托管气体感测元件(通常是金属氧化物层，其电阻值指示某个目标气体的浓度)，以及

专用集成电路(ASIC)，其包括：模拟前端电路装置，其用于与加热系统对接(以控制MEMS膜的加热)并且与感测元件对接(以感测其电阻值)；数字前端电路装置，其用于与MEMS气体传感器电路102的外部电路(例如，微控制器104)对接；以及可能的其他传感器，诸如湿度传感器和/或温度传感器。

气体感测设备10可以被用在各种应用中以检测某个气体(例如，诸如一氧化碳、二氧化碳、甲烷等的挥发性有机化合物)的浓度，以作为系统或组件的可能故障的指示器，例如被用在医疗或工业工具或装备中，或者还被用在消费电子产品中。由于由MEMS气体传感器电路102检测的所述浓度达到阈值，因此可以由气体感测设备10发出警报信号。

图2是没有实施任何自诊断过程的常规气体感测设备10上的示例可能操作流程的流程图。

如图2中所示，在例如可以与气体感测设备10的启动相对应的开始步骤200之后，气体感测设备10的操作流程可以包括：

在步骤202处，在微控制器104处从MEMS气体传感器电路102接收信号，例如数字信号，所述信号指示金属氧化物气体感测元件的电阻的值；

在步骤204处，在微控制器104中处理从MEMS气体传感器电路102接收的所述信号，以根据一个或多个校准函数(例如，校准图、查找表、分析函数)计算气体浓度的值，该一个或多个校准函数存储在可由微控制器104访问的存储器中；

在步骤206处，将所计算的气体浓度值与阈值进行比较，以确定是否应当发出警报信号；以及

由于步骤206的否定结果(N)，从步骤202恢复操作；

由于步骤206的肯定结果(Y)，在步骤208处例如经由电路装置106中包含的连接性电路模块发出警报信号。

气体感测设备10的校准函数可以在MEMS气体传感器电路102的制造级处被生成，并且被存储在专用存储器区域(例如，被提供在印刷电路板100上)中。这种存储器区域可以是可重写类型的，只要可以经由软件，通过修改校准函数来执行MEMS气体传感器电路102的重新校准即可。

注意，根据应用，在各种实施例中，由于所计算的气体浓度高于第一阈值(例如，在气体传感器用于检测可燃气体的情况下，该可燃气体的高浓度可能是危险的)，或低于第二阈值(例如，在气体传感器用在医疗设备中以检测不应当低于某个限值的氧气浓度的情况下)，可以发出警报信号。

如图3A和图3B的框图中所示的一个或多个实施例可以提供一种操作气体感测设备10的方法，该方法包括在发出警报信号之前执行诊断过程，以验证MEMS气体传感器电路102的操作状态。

特别地，图3A中所示的操作流程可以包括：在开始步骤200之后，执行MEMS气体传感器电路102的诊断过程30。由于这种诊断过程30的否定结果(N)，例如，在发现MEMS气体传感器电路102故障或损坏的情况下，操作流程在步骤302处以“故障”模式终止，并且将MEMS气体传感器电路102标记为损坏。相反，由于诊断过程30的肯定结果(P)，例如，在发现MEMS气体传感器电路102正确地操作(例如，在规格内)的情况下，则操作流程进行到如参考图2描述的步骤202、204、206以及可能的208，其中步骤202、204和206与气体感测设备10的可重复的“主执行线程”32相对应。在步骤208之后，操作可以从步骤30(例如，可以在发出每个警报信号之后，重复诊断过程30)或从步骤202(例如，仅在气体感测设备10的启动时执行一次诊断过程30)恢复。

备选地，如图3B中所示的操作流程可以包括：在开始步骤200之后，执行气体感测设备10的主执行线程32，例如步骤202、204和206。由于步骤206的肯定结果(Y)，例如在要发出警报信号的情况下，操作流程可以包括执行MEMS气体传感器电路102的诊断过程30。由于这种诊断过程30的否定结果(N)，通过将MEMS气体传感器电路102标记为损坏，操作流程在步骤302处以“故障”模式终止。相反，由于诊断过程30的肯定结果(P)，操作流程进行到步骤208，发出警报信号。在步骤208之后，操作可以从步骤202恢复。

因此，一些实施例可以包括在开始步骤200之后(例如，在气体感测设备10的启动时和/或在发出警报信号之后)执行诊断过程30，并且其他实施例可以包括：在步骤206的肯定结果时(例如，在发出警报信号之前)，执行诊断过程30。

另外的实施例(仅为了简洁起见，其操作流程未在本文所附的附图中图示)可以包括在开始步骤200之后以及在步骤206的肯定结果时执行诊断过程30，例如，以增加诊断特征的鲁棒性。又一实施例可以包括在气体感测设备10的操作期间，周期性地执行诊断过程30(例如，在主线程32的每N次执行时，其中N是可能可由用户配置的任意整数值，或者以规则的时间间隔)。

图4是一个或多个实施例中的诊断过程30的示例操作流程的框图。在一些实施例中，诊断过程由微控制器104控制。

如图4中所示的诊断过程30可以包括以下步骤：

300：开始诊断过程；

304：初始化第一计数器Corr(例如，设置Corr＝0)；

306：执行MEMS气体传感器电路102的操作状态检查过程，如下文进一步描述的，从而计算出指示MEMS气体传感器电路102的操作状态的参数集；

308：根据在步骤306处计算的所述参数集的值，将MEMS气体传感器电路102分类为：

故障/损坏(框308的结果R)，

劣化(框308的结果Y)，或

正确地操作(框308的结果G)；

310：由于发现MEMS气体传感器电路102正确地操作，因此以状态“OK”终止诊断过程30，并且继续气体感测设备10的正常操作流程(例如，继续进行根据图3A的步骤202，或继续进行根据图3B的步骤208：诊断过程30的肯定结果P)；

312：由于发现MEMS气体传感器电路102故障/损坏，发出故障信号并且以“故障”模式终止诊断过程30，其中步骤302将MEMS气体传感器电路102标记为损坏(诊断过程30的否定结果N)；

314：由于发现MEMS气体传感器电路102劣化，触发校正机制，以补偿MEMS气体传感器电路102的灵敏度劣化和/或响应时间劣化；

316：增加第一计数器Corr的值(例如，设置Corr＝Corr+1)；

318：检查第一计数器Corr的当前值是否已经达到阈值Th_Corr；

由于步骤318的否定结果(N)，从步骤306继续操作，例如，在校正之后重复操作状态检查过程；

320：由于步骤318的肯定结果(Y)，发出故障信号并且以“故障”模式终止诊断过程30，其中步骤302将MEMS气体传感器电路102标记为损坏(诊断过程30的否定结果N)。

特别地，在步骤314处触发的校正机制可以包括将MEMS气体传感器电路102中的加热电阻器的驱动电流增加确定的阈值，从而增加托管气体传感器的感测元件(例如，金属氧化物层)的MEMS微加热板的温度。

当然，图4中图示的详细操作流程仅是示例，并且可以根据不同的实施例而改变。例如，在分类步骤308的结果为Y的情况下，可以在分类步骤308之后直接执行检查动作318，其中步骤314和/或316可能仅在步骤318出现否定结果(N)时执行。

因此，如图4中所示的诊断过程30可以以两个可能的结果(也如图3A和图3B中所示)终止，即：

在操作状态检查过程306的第一次执行时，或在执行有限次数(例如，低于Th_Corr)的校正循环并且执行随后的操作状态检查过程306之后，MEMS气体传感器电路102最终被分类为“正确地操作”；或

在操作状态检查过程306的执行之后，或者由于校正机制被触发超过Th_Corr次，MEMS气体传感器电路102最终被分类为“故障/损坏”。

图5是一个或多个实施例中的操作状态检查过程306的操作流程的示例性框图。操作状态检查过程306可以被执行作为例如在MEMS气体传感器电路102中运行的状态机，或由耦合到MEMS气体传感器电路102的微控制器104执行。

如图5中所示的操作状态检查过程306可以包括以下步骤：

500：开始操作状态检查过程；

502：初始化循环计数器Cycle(例如，设置Cycle＝1)；

504：例如，如图6中所示，设置用于MEMS气体传感器电路102中的加热电阻器的功率驱动信号(例如，电流信号)；

506：开始驱动加热电阻器；

508：在驱动信号的时间间隔T1期间，感测信号Rs(t)，信号Rs(t)指示MEMS气体传感器电路102中的气体感测元件的电阻；

510：根据在时间间隔T1期间感测的所述电阻信号，计算信号Rs(t)的斜率的相应值(例如，信号Rs(t)在时间间隔T1上的平均斜率)，并且计算电阻Rs(t

512：处理当前计算的电阻信号Rs(t)的斜率的值和电阻Rs(t

514：检查电阻信号Rs(t)的斜率和电阻Rs(t

由于动作514的肯定结果(Y)，继续步骤308(例如，根据电阻信号Rs(t)的斜率的值和电阻Rs(t

516：由于动作514的否定结果(N)，增加循环计数器Cycle的值(例如，设置Cycle＝Cycle+1)；

518：检查循环计数器Cycle的当前值是否已经达到阈值Th_Cycle；

由于步骤518的否定结果(N)，从步骤504继续操作；

由于步骤518的肯定结果(Y)，继续步骤308。

图6是用于MEMS气体传感器电路102中的加热电阻器的示例功率驱动信号(例如，指示提供给加热电阻器的电流的信号)，如在一个或多个实施例中可以在操作状态检查过程306期间施加的那样。特别地，在包括步骤504至步骤518的每个循环中，提供给加热电阻器的驱动信号可以包括：

第一部分T1，具有持续时间t

第二部分T2，具有持续时间t

第三部分Toff，具有持续时间t

图7A、图7B和图7C是在一个或多个实施例中，在操作状态检查过程306期间，MEMS气体传感器响应随时间的可能行为的示例。特别地，图7A示出了在加热电阻器的驱动信号(以实线图示)的间隔T1、T2和Toff期间所感测的信号Rs(t)(以虚线图示)的时间行为；

图7B和图7C分别更详细地例示了在间隔T1和T2期间所感测的信号Rs(t)的时间行为。因此，图示了在确定的阈值循环次数之后，在后续循环的间隔T1期间的信号Rs(t)的平均斜率和最终值可能趋于稳定状态条件。

在一个或多个实施例中，处理当前计算的电阻信号Rs(t)的斜率的值和电阻Rs(t

因此，在一个或多个实施例中，检查动作514可以包括：例如检查相对于操作状态检查过程306的之前循环，所述相位和幅度是否大致恒定。在一些实施例中，检查动作514可以包括：

根据实际循环的坐标点

将所述沉降指数与确定的阈值进行比较，并且由于沉降指数低于所述阈值而检测到稳定状态条件。阈值可以具有可以被预先确定的确定值。

在一个或多个实施例中，根据利用操作状态检查过程306计算的参数集的值(例如，Rs(t

例如，在一个或多个实施例中，步骤308可以包括根据具有分量

“良好”，如果所述相位在40°和60°之间，

“中等”，如果所述相位在20°和40°之间，

“差”，如果相位在0°和20°之间，以及

“故障”，如果所述相位小于0°。

当然，这种值仅是示例性的，并且可以例如根据MEMS气体传感器电路102的类型而改变。

图8是如在相应的不同气体传感器S1至S10的操作状态检查过程306期间感测的具有分量

如上表中所示，在操作状态检查过程306期间，在具有稳定状态下的分量

在一个或多个实施例中，可以在通电时和/或周期性地由MEMS气体传感器电路102(例如，借助于内部状态机)运行诊断过程30，并且由于诊断过程30以结果“MEMS气体传感器电路102被分类为故障/损坏”终止，微控制器104的主执行线程可以被中断。

有利地，相对于已知解决方案，一个或多个实施例可以不涉及中断或停止其中安装了气体感测设备10的工具或装备的操作以执行诊断过程30，因为诊断过程30可以与安装了气体感测设备10的工具或装备的当前操作条件无关地实施(例如，诊断过程30可以不涉及在受控环境或受控测试条件下操作气体感测设备10)。

如本文所示，气体感测设备(例如10个)可以包括：

气体传感器电路(例如102)，包括电阻性气体感测元件，以及

控制电路(例如104)，耦合到该气体传感器电路。

如本文所示，一种操作气体感测设备的方法可以包括：

在控制电路处接收(例如，202)来自气体传感器电路的信号，所述信号指示所述电阻性气体感测元件的电阻的值；

处理(例如，204)从气体传感器电路接收的所述信号，以计算气体浓度的值(例如，根据至少一个校准图)；

执行所述气体浓度的值与阈值的比较(例如，206)，并且根据所述比较的结果，将气体感测设备设置为警报信号发出状态(例如，208)，其中将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态视诊断程序(例如，30)的结果而定。

如本文所示，诊断过程可以包括：

计算(例如，306)指示气体传感器电路的状态(例如，操作状态)的参数集；

根据所计算的所述参数集中的参数，将气体传感器电路分类(例如，308)在第一类、第二类和第三类中的一个中，该第一类、第二类和第三类分别指示气体传感器电路有故障、劣化或正确地操作；以及

i)作为气体传感器电路被分类在所述第一类中的结果，使得不能(例如，302)将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态；

ii)作为气体传感器电路被分类在所述第二类中的结果，触发气体传感器电路的灵敏度校正过程(例如，314)并且重复所述诊断过程；以及

iii)作为气体传感器电路被分类在所述第三类中的结果，使得能够将气体感测设备设置为所述警报信号发出状态。

如本文所示，一种方法可以包括：作为气体传感器电路被分类在所述第一类中的结果，发出传感器故障信号。

如本文所示，气体传感器电路可以包括电阻性加热器，并且灵敏度校正过程可以包括增加所述电阻性加热器的驱动电流。

如本文所示，执行所述诊断过程可以包括：

对所述灵敏度校正过程的连续执行的次数进行计数(例如，316)，以及

作为所述灵敏度校正过程的连续执行的所述次数高于阈值的结果，将气体传感器电路分类在所述第一类中。

如本文所示，计算指示气体传感器电路的状态的参数集可以包括：检查参数集中的参数是否处于稳定状态；以及作为所述参数集中的所述参数未能处于稳定状态状况的结果，重复所述计算。

如本文所示，根据所述计算参数集中的参数对气体传感器电路进行分类可以包括：分析所计算的参数集中的参数的时间演进模式和/或由所述参数集中的参数达到的最终值。

如本文所示，气体传感器电路可以包括电阻性加热器，并且计算指示气体传感器电路的状态的参数集可以包括：

向所述电阻性加热器施加电流脉冲(例如，I

作为所述电流脉冲的施加的结果，感测从气体传感器电路接收的所述信号，以及

根据所接收的所述信号，计算所述电阻性气体感测元件的电阻的值和所接收的所述信号的斜率的值。

如本文所示，施加到电阻性加热器的电流脉冲可以包括：

具有第一持续时间(例如，t

具有第二持续时间(例如，t

具有第三持续时间(例如t

如本文所示，第一电流值可以高于第二电流值，并且第三持续时间可以高于第一持续时间和第二持续时间。

如本文所示，一种方法可以包括在气体感测设备的上电时执行所述诊断过程。

如本文所示，一种方法可以包括在发出每个警报信号之后执行所述诊断过程。

如本文所示，一种方法可以包括周期性地执行所述诊断过程。

如本文所示，气体感测设备可以包括：气体传感器电路，其包括电阻性气体感测元件；以及控制电路，其耦合到该气体传感器电路，其中该气体感测设备被配置成根据一个或多个实施例的方法操作。

所公开的技术可以具有各种技术和商业优势。例如，由于MEMS气体传感器和与其耦合的ASIC具有专用设计，因此气体传感器被简化并且具有减小的尺寸。结果，也降低了制造成本。

气体传感器的诊断不要求气体传感器在任何受控条件下(例如在受控环境中)操作，这对于气体传感器的应用场景中的至少一些应用场景是期望的。例如，在一些应用场景中，在其他要求的受控条件下，为了运行传感器自诊断过程，可能无法停止安装了气体传感器的装备或生产工具。作为另一示例，气体传感器可以被放置在不容易接近的位置，并且仍然可以执行诊断。此外，不需要将基准仪器放置在与要测试的气体传感器相同的环境条件下。

在不损害基本原理的情况下，细节和实施例可以相对于仅通过示例的方式描述的内容变化，甚至显著地变化，而不背离保护的范围。

可以将上述各种实施例组合以提供另外的实施例。如果需要采用各种专利、申请和出版物的概念以提供更进一步的实施例，则可以修改实施例的各方面。

可以根据上述详细描述对实施例进行这些和其他改变。通常，在以下权利要求中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求限制为说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应当被解释为包括所有可能的实施例以及赋予这种权利要求的等同物的全部范围。因此，权利要求不受公开内容的限制。