專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣體傳感器裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體傳感器裝置，尤其涉及一種更換方便的氣體傳感 器裝置。背景技術(shù)：
目前，公知的可燃/有毒氣體探測(cè)器是由可燃/有毒氣體傳感器、放大電路、 接線(xiàn)端子、探測(cè)器外殼等組成。傳感器將氣體濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，再由放大電路將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成與氣體濃度成一定比例關(guān)系的4-20mA電流信號(hào) 輸出給控制器。由于傳感器的不一致性導(dǎo)致每次更換傳感器需重新標(biāo)定，且傳 感器與放大電路之間采用模擬信號(hào)傳輸會(huì)降低整體探測(cè)器的檢測(cè)精度及抗干擾 能力，佳:得更換的程序復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種更換時(shí)不需要重新調(diào)零或標(biāo)定的氣體傳感器裝置，采 用在傳感器裝置內(nèi)設(shè)置單片機(jī)的方法，由軟件對(duì)更換后的傳感器進(jìn)行自動(dòng)釆樣、 調(diào)零的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳感器不一致而導(dǎo)致每次更換傳感器需重 新標(biāo)定的技術(shù)問(wèn)題。采用以數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆椒?，進(jìn)一步解決現(xiàn)有技術(shù)中信號(hào) 傳輸過(guò)程中被干擾以及檢測(cè)精度降低的技術(shù)問(wèn)題。采用將氣體傳感器、放大電 路以及單片機(jī)封為一體的方法，整體更換傳感器，使更換更加方便，再進(jìn)一步 完善本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是提供一種氣體傳 感器裝置，其包括依次連接的氣體傳感器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及連接插 針，所述的氣體傳感器與單片機(jī)系統(tǒng)相連，所述的放大電路與單片機(jī)系統(tǒng)控制 氣體傳感器輸出 一致的數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是其包括至少一PCBA板， 所述的氣體傳感器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)、連接插針設(shè)置在PCBA板上。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是該氣體傳感器是可燃?xì)?體傳感器。3本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是該氣體傳感器裝置包括 粉末冶金，該可燃?xì)怏w傳感器設(shè)置在粉末冶金的下方。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是該氣體傳感器是有毒氣 體傳感器。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是該氣體傳感器裝置包括 不銹鋼網(wǎng)，該有毒氣體傳感器設(shè)置在不銹鋼網(wǎng)的下方。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是其包括外殼，所述的氣體傳感器與外殼加工成一體。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是其包括內(nèi)部存儲(chǔ)器，該 內(nèi)部存儲(chǔ)器與氣體傳感器相連且記錄零點(diǎn)和標(biāo)定點(diǎn)的氣體濃度值。本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的氣體傳感器、放 大電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及連接插針?lè)鉃橐惑w。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型氣體傳感器裝置的有益效果是本實(shí)用新型 中的氣體傳感器裝置結(jié)構(gòu)筒單，加工方便，而且省去了更換傳感器時(shí)重新調(diào)零 和標(biāo)定的麻煩，方便了傳感器的更換。
圖1是本實(shí)用新型的用于可燃?xì)怏w的氣體傳感器裝置的電路原理圖。 圖2是本實(shí)用新型的用于有毒氣體的氣體傳感器裝置的電路原理圖。 圖3是本實(shí)用新型的用于可燃?xì)怏w的氣體傳感器裝置的縱剖面構(gòu)造圖。 圖4是本實(shí)用新型的用于有毒氣體的氣體傳感器裝置的縱剖面構(gòu)造圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1所示電路原理圖中，其中Jl為氣體傳感器裝置與探測(cè)器主體的通訊 接口； Ul高性能內(nèi)置放大器(PGA)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)的MCU; U3為可燃 氣體傳感器，可檢測(cè)空氣中可燃?xì)怏w的濃度；U5為高性能運(yùn)算放大器。如果空氣中可燃?xì)怏w的濃度升高，則可燃?xì)怏w傳感器U3的信號(hào)端電壓增大。 該可燃?xì)怏w傳感器U3輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)惠斯登電橋檢出并使用放大器放大后，會(huì)獲 得與當(dāng)前氣體濃度成正比的電壓信號(hào)。此信號(hào)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然 后經(jīng)過(guò)軟件濾波，線(xiàn)性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后，計(jì)算出當(dāng)前氣體濃度值，通過(guò)通訊接在傳感器進(jìn)行調(diào)零、標(biāo)定操作時(shí)，軟件會(huì)把零點(diǎn)和標(biāo)定點(diǎn)的氣體濃度值和AD值存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。內(nèi)部存儲(chǔ)器為非易失性存儲(chǔ)器，系統(tǒng)掉電后不會(huì)丟 失。當(dāng)探測(cè)器需要更換傳感器時(shí)，只需接上可燃?xì)怏w傳感器U3，軟件會(huì)自動(dòng)讀 取內(nèi)部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，不需要重新調(diào)零或標(biāo)定，就可以計(jì)算出準(zhǔn)確的氣體濃度值。 由此免去了更換傳感器時(shí)重新調(diào)零和標(biāo)定的麻煩，方便了傳感器的更換。在圖2所示電路原理圖中，Jl為氣體傳感器裝置與探測(cè)器主體的通訊接口； Ul高性能內(nèi)置放大器(PGA)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)的MCU; U4為有毒氣體傳 感器，可以檢測(cè)空氣中氫氣、硫化氫、 一氧化碳、氨氣等有毒氣體的濃度；U6 為高性能運(yùn)算放大器。如果空氣中有毒氣體的濃度升高,則有有毒氣體傳感器U4的輸出電流增大。 傳感器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)I/V轉(zhuǎn)化并使用放大器放大后，會(huì)獲得與當(dāng)前氣體濃度成正 比的電壓信號(hào)。此信號(hào)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)軟件濾波，線(xiàn)性 補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后，計(jì)算出當(dāng)前氣體濃度值，通過(guò)通訊接口 Jl上傳給探測(cè)器。在傳感器進(jìn)行調(diào)零、標(biāo)定操作時(shí)，軟件會(huì)把零點(diǎn)和標(biāo)定點(diǎn)的氣體濃度值和 AD值存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。內(nèi)部存儲(chǔ)器為非易失性存儲(chǔ)器，系統(tǒng)掉電后不會(huì)丟 失。當(dāng)探測(cè)器需要更換傳感器時(shí)，只需接上有毒氣體傳感器，軟件會(huì)自動(dòng)讀取內(nèi) 部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，不需要重新調(diào)零或標(biāo)定，就可以計(jì)算出準(zhǔn)確的氣體濃度值。由 此免去了更換傳感器時(shí)重新調(diào)零和標(biāo)定的麻煩，方便了傳感器的更換。參閱圖3，所述的用于可燃?xì)怏w的氣體傳感器裝置包括傳感器外殼1,環(huán)氧 樹(shù)脂2, PCBA板3， 4，可燃?xì)怏w傳感器5，粉末冶金6以及連接插針7。上述 的可燃?xì)怏w傳感器5、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)、連接插針7都焊接在兩塊PCBA 板3, 4上，然后放入傳感器外殼1,使用環(huán)氧樹(shù)脂2封裝在一起?？扇?xì)怏w傳 感器5下方為粉末冶金6，與傳感器外殼1加工成一體。參閱圖4,所述的用于有毒氣體的氣體傳感器裝置包括傳感器外殼11，環(huán)氧 樹(shù)脂l2, PCBA板13， 14,有毒氣體傳感器15，不銹鋼網(wǎng)16以及連接插針17。 上述的有毒氣體傳感器l5、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)、連接插針17都焊接在兩塊PCBA板13, 14上，然后放入傳感器外殼11,使用環(huán)氧樹(shù)脂12封裝在一起。 有毒氣體傳感器15下方為不銹鋼網(wǎng)16,與傳感器外殼11加工成一體。整個(gè)氣 體傳感器裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便,省去了更換傳感器時(shí)重新調(diào)零和標(biāo)定的麻煩， 方便了傳感器的更換。上述的詳細(xì)描述僅是示范性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型所保 護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求1. 一種氣體傳感器裝置，其特征在于其包括依次連接的氣體傳感器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及連接插針，所述的氣體傳感器與單片機(jī)系統(tǒng)相連接，所述的放大電路與單片機(jī)系統(tǒng)控制氣體傳感器輸出一致的數(shù)字信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所迷的氣體傳感器裝置，其特征在于所述的氣體傳感 器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及連接插針?lè)鉃橐惑w。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的氣體傳感器裝置，其特征在于其包括至少 一 PCBA板，所述的氣體傳感器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)、連接插針設(shè)置在PCBA 板上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體傳感器裝置，其特征在于該氣體傳感 器是可燃?xì)怏w傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體傳感器裝置，其特征在于該氣體傳感器裝 置包括粉末冶金，該可燃?xì)怏w傳感器設(shè)置在粉末冶金的下方。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體傳感器裝置，其特征在于該氣體傳感 器是有毒氣體傳感器。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體傳感器裝置，其特征在于該氣體傳感器裝 置包括不銹鋼網(wǎng)，該有毒氣體傳感器設(shè)置在不銹鋼網(wǎng)的下方。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體傳感器裝置，其特征在于其包括外殼， 所述的氣體傳感器與外殼加工成一體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體傳感器裝置，其特征在于其包括內(nèi)部 存儲(chǔ)器，該內(nèi)部存儲(chǔ)器與氣體傳感器相連且記錄零點(diǎn)和標(biāo)定點(diǎn)的氣體濃度值。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣體傳感器裝置，其包括依次連接的氣體傳感器、放大電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及連接插針，所述的氣體傳感器與單片機(jī)系統(tǒng)相連接，所述的放大電路與單片機(jī)系統(tǒng)控制氣體傳感器輸出一致的數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用新型中的氣體傳感器裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，省去了更換傳感器時(shí)重新調(diào)零和標(biāo)定的麻煩，方便了傳感器的更換。
文檔編號(hào)G01N27/00GK201083705SQ20072012153
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者平 王, 陳士學(xué) 申請(qǐng)人:深圳市特安電子有限公司